关键运行参数对酵母菌细胞形态的影响研究【开题报告】

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1、毕业论文开题报告环境工程关键运行参数对酵母菌细胞形态的影响研究一、选题的背景与意义酵母菌废水处理技术是以从环境中筛选的适应于特定废水的一种或多种酵母菌的组合为主体，在完全开放和好氧的条件下，通过酵母菌对废水中有机质的分解和利用而达到去除废水COD实现水质净化目的的一种技术。它是一种新型的生物处理技术,既能处理废水，又能将废物资源化利用。由于其在处理高浓度有机废水方面具有活性污泥不可比拟的优势，得到了越来越多国内外学者的重视，相继开展了对高含油废水、水产加工废水、味精废水等的处理研究。20世纪90年代初期

2、，日本西园环境卫生研究所尝试将酵母菌直接应用于处理高浓度的有机废水。研究表明，该工艺具有有机负荷高、有机物去除率高、能直接降解高浓度油脂等特点，并将其成功地应用于高含油废水、水产品加工废水等的工程处理上。但国内对该技术的研究起步较晚，目前的研究尚处初级阶段。目前，国内一些学者陆续将酵母菌应用于处理一些特殊的有机废水，如皂素废水等的试验研究，但大多数研究仍处于对菌株的筛选以及对污染物降解动力学研究的初级阶段。而且，由于该技术的发展历史短，未知的部分很多，对于一些关乎系统高效、稳定运行的因素还缺乏系统研究。

3、近年来的研究表明，用酵母菌处理废水具有很大的潜能和广阔的前景。该方法和常规的微生物活性污泥法相比，能够处理含更高浓度有机物的废水。目前，在一些废水的处理中已经开始使用酵母菌，并且表现出很好的处理效果。但是酵母菌可能因为某些外界因素的影响导致细胞的形态发生变化——由单细胞转化为丝状细胞，而酵母菌细胞丝化会引起污泥的膨胀，严重影响废水的处理效果，因此对影响酵母菌细胞形态的因素的研究对酵母菌在处理废水中发挥更好的作用具有重大的意义。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：基本内容：1．综述影响酵母菌细胞形态分化

4、的环境因素；2．利用拍照显微镜、扫描电镜表征酵母细胞形态变化；3．通过批量实验，考查系统关键运行参数，如曝气量、BOD负荷对酵母菌细胞形态的影响；4．考察胁迫条件恢复后，酵母菌形态可否恢复。拟解决的主要问题：通过对比实验，分析曝气量、BOD负荷对酵母菌形态的影响；对于出现细胞形态丝化的处理，考察胁迫条件恢复后，酵母菌形态可否恢复。3三、研究的方法与技术路线：1、技术路线：通过批量实验，采用对比实验考察曝气量、BOD负荷对酵母菌形态的影响，从而得出结论。2、实验操作：2.1YPD液体培养基的配制（1）取5

5、g酵母浸出膏(Yeastextract)，10g蛋白胨(Peptone)，5g葡萄糖(Dextrose)于一烧杯中，加入去离子水1000mL，加热搅拌至溶液中固体组分全部溶解；（2）待溶液冷却后，用10%的硫酸溶液调整溶液pH值至5.5；（3）将溶液平均分装入10个250ml锥形瓶中，用无菌封口膜封住瓶口；（4）将这两个锥形瓶放入入压力蒸汽灭菌锅，于115℃下灭菌30min；（5）待稍微冷却后将锥形瓶移至生物安全柜内，进行紫外灭菌15min；（6）灭菌结束后存放在生物安全柜内待用。2.2扩大培养用无菌接

6、种环将酵母菌株接入YPD培养基中，接种过程都在生物安全柜无菌环境下进行，接种时用酒精灯封口，防止细菌进入培养基中。将接种后的YPD培养基封口，移至恒温振荡器中于温度28℃，175rpm连续培养48小时后取出，放在生物安全柜中待用。2.3菌体收集（1）将培养基中的菌液摇匀后平均分装到8支50mL的离心管中，置于TGL-16M高速台式冷冻离心机离心，设置转速4000r/min，时间3min；（2）离心结束后，倒去管中的上清液，留下菌体，然后再向各管加入30mL灭菌后的0.85%生理盐水，于漩涡混合器上摇匀，

7、重复上述离心操作；（3）各离心管加入5mL0.85%生理盐水，于漩涡混合器上摇匀，集中到一个已灭菌的50mL离心管中，配成酵母菌悬浮液，待用。2.4无机盐培养液的配制按0.4%NH4NO3（硝酸铵），0.47%KH2PO4(磷酸二氢钾)，0.03%Na2HPO4·12H2O(十二水磷酸氢二钠)，0.1%MgSO4·H2O(无水硫酸镁)，0.001%FeSO4·7H20(七水硫酸铁)，0.001%CaCl2·2H2O(二水氯化钙)，0.001%MnSO4·4H2O(四水硫酸锰)的配方，配制1000mL无机

8、盐培养液，用容量瓶定容待用。2.5实验步骤及结果分析废水经过自来水稀释，通过投加(NH4)2SO4、KH2PO4调整废水的BOD：N：P为100：5：1。处理采用SBR工艺，曝气9h，静止沉降3h，然后排水1／2，更换新的废水。运行1周后进行相应指标的采样分析。运行中控制pH，使反应器中pH维持在5左右。3个平行样为一组，改变3曝气量或者BOD负荷，进行对比实验，观察酵母菌细胞形态的变化。对于出现细胞形态丝化的处理，考察胁迫条件恢复后，酵母