申请日2016.05.20
公开(公告)日2016.07.27
IPC分类号C02F3/34; C02F101/20; C02F103/30
摘要
本发明提供一种处理印染工业废水的微生物菌剂及其使用方法，属于废水处理领域。为了克服现有技术中的不足，本发明所述的微生物菌剂包括白腐菌非活性真菌菌丝球和谷氨酸棒杆菌发酵培养物，其中所述的谷氨酸棒杆菌发酵培养物与白腐菌非活性真菌菌丝球组合后在去除重金属离子方面具有显著的协同效果，其安全无毒、无二次污染，适合在工业废水处理中推广应用。
权利要求书
1.一种处理印染工业废水的微生物菌剂，其特征在于，所述的微生物菌剂其由白腐菌非活性真菌菌丝球和谷氨酸棒杆菌发酵培养物组成。
2.如权利要求1所述的处理印染工业废水的微生物菌剂，其特征在于，所述的白腐菌非活性真菌菌丝球在微生物菌剂中的浓度为3000-5000个/mL，其中白腐菌非活性真菌菌丝球的制备方法包括：将该白腐菌接种到以下发酵培养基中:葡萄糖10.0g/L，NH4Cl0.12g/L，KH2PO40.2g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，CaCl20.1g/L，硫胺素0.001g/L，浓度为0.1mol/L的丁二酸钠溶液100mL，1%吐温80溶液50mL，微量元素混合液70mL，于39℃振荡培养72h，过滤收集菌丝球，用蒸馏水彻底冲洗菌丝球以除去菌丝球表面残留的培养基，将上述菌丝球在121℃下灭活20min即得到该试验中所用的非活性真菌菌丝球。
3.如权利要求1所述的处理印染工业废水的微生物菌剂，其特征在于，谷氨酸棒杆菌发酵物的制备方法具体包括如下步骤：发酵培养基灭菌后，接入10%的谷氨酸棒杆菌种子发酵液，控制发酵温度为30-32℃、通气量为1.5-1.7m3/h条件下培养40-44h即得。
4.如权利要求1-3所述的处理印染工业废水的微生物菌剂，其特征在于，所述的谷氨酸棒杆菌发酵培养物的制备方法中1L发酵培养基的组分为蛋白胨5.0g，牛肉膏10g，酵母膏5.0g，葡萄糖5.0g，NaCl5.0g，蒸馏水1.0L，pH7.2。
5.如权利要求1-4所述的处理印染工业废水的微生物菌剂，其特征在于，所述的谷氨酸棒杆菌和白腐菌在接入发酵培养基时均处于对数生长期。
6.一种权利要求1或2所述处理印染工业废水的微生物菌剂的使用方法，其特征在于，所述的微生物菌剂用于废水处理时微生物菌剂的投入量为180-210mL/L。
7.如权利要求4所述的微生物菌剂的使用方法，其特征在于，所述的微生物菌剂用于废水处理时微生物菌剂的投入量为200mL/L。
说明书
一种处理印染工业废水的微生物菌剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种处理印染工业废水的微生物菌剂及其使用方法，属于废水处理领域。
背景技术
印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90%成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。印染废水水量大，色度高，成分复杂，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱，纤维杂质及无机盐等，染料结构中硝基和胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的生物毒性，严重污染环境。
采用生物吸附法去除废水中的重金属离子，近年来以其高效、安全、成本低的优势引起了人们的广泛关注。研究表明，许多藻类以及细菌、真菌和酵母等微生物都能有效地从水溶液中吸附重金属离子.面络合、氧化还原和酶促反应等，吸附机理往往因微生物和吸附质的种类而异。由于细胞组成的复杂性，目前对金属离子的生物吸附机理的探讨仍在进行中。
现代生物学研究显示，微生物能够对重金属离子实现有效的处理，主要是归结于微生物对重金属离子的吸附作用和沉淀作用。微生物的吸附作用是指利用某些微生物本身的化学成分和结构特性来吸附废水中的重金属离子，通过固液两相分离达到去除废水中的重金属离子的目的。微生物对重金属离子的沉淀作用，一般认为是由于微生物对金属离子的异化还原作用或是由于微生物自身新陈代谢的结果。
专利申请201610030346.5公开了一种重金属工业废水吸附材料及其制备方法，其由以下成分以重量份制备而成：交联累托石4-6份、高岭石3-7份、石墨烯纳米层/MnO2复合物5-10份、壳聚糖-石墨烯复合材料6-12份、低亚硫酸钠2-5份、硫酸铝1-3份、羧甲基壳聚糖1-2份、脱乙酰甲壳素1-2份、氯化铁5-10份、氨水5-10份、磷脂酰肌醇1-2份、对羟基苯甲酸甲酯2-4份、双乙酸钠0.2-0.6份、过氧化氢0.4-0.8份、过氧醋酸0.1-0.6份、月桂醇硫酸钠1-2份、氢氧化钠80-100份、乙二醇10-20份、乙醇80-100份、低亚硫酸钠0.1-0.2份、盐酸70-100份、去离子水100-200份。其取得了较为显著的去除重金属离子的效果，但其中含有的成分对后续的活性污泥造成较大的损害作用，且其中的成分的环境污染较大，容易造成二次污染。
发明内容
本发明针对现有技术中去除重金属离子方法的缺点，提供了一种能够处理印染工业废水的微生物菌剂及其处理方法，该微生物菌剂包括由生物发酵制备得到，混合发酵液多种代谢产物在去除重金属离子方面具有一定的协同效果，其对重金属的去除效率高，且安全无毒、无二次污染的特点。
本发明通过下述技术方案解决上述技术问题：
一种处理印染工业废水的微生物菌剂，其由白腐菌非活性真菌菌丝球和谷氨酸棒杆菌发酵培养物组成，其中白腐菌非活性真菌菌丝球在微生物菌剂中的浓度为3000-5000个/mL。其中白腐菌(Phanerochaetechrysosporium)购自中国工业微生物菌种保藏中心，其菌种保藏编号为CICC14076;谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)购自中国工业微生物菌种保藏中心，其菌种保藏编号为CICC2357。
其中白腐菌非活性真菌菌丝球的制备方法包括：将该白腐菌接种到以下发酵培养基中:葡萄糖10.0g/L，NH4Cl0.12g/L，KH2PO40.2g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，CaCl20.1g/L，硫胺素0.001g/L，浓度为0.1mol/L的丁二酸钠溶液100mL，1%吐温80溶液50mL，微量元素混合液70mL，于39℃振荡培养72h，过滤收集菌丝球，用蒸馏水彻底冲洗菌丝球以除去菌丝球表面残留的培养基，将上述菌丝球在121℃下灭活20min即得到该试验中所用的非活性真菌菌丝球。
谷氨酸棒杆菌发酵物的制备方法具体包括如下步骤：发酵培养基灭菌后，接入10%的谷氨酸棒杆菌种子发酵液，控制发酵温度为30-32℃、通气量为1.5-1.7m3/h条件下培养40-44h即得。
其中谷氨酸棒杆菌发酵培养物的发酵过程中所使用的发酵培养基(g/L)为：蛋白胨5.0g，牛肉膏10g，酵母膏5.0g，葡萄糖5.0g，NaCl5.0g，蒸馏水1.0L，pH7.2。
本发明发酵过程中，所述的谷氨酸棒杆菌和白腐菌在接入发酵培养基时均处于对数生长期。
本发明还提供一种上述处理印染工业废水的微生物菌剂的使用方法，所述的微生物菌剂用于废水处理时微生物菌剂的投入量为180-210mL/L，优选的，投入量为200mL/L。
本发明所述的处理印染工业废水的微生物菌剂用于废水处理时与现有技术相比具有以下技术优势：
1)本发明所述的处理印染工业废水的微生物菌剂为天然的属于天然生物高分子，结构较复杂。从化学组成上看，主要是微生物代谢过程中产生的各种多聚糖类、蛋白质或是有糖类和蛋白质形成的高分子化合物，其用于絮凝工艺是不仅絮凝效果好，而且绿色环保，推广应用价值高。
2)本发明微生物菌剂产生的去除重金属离子的效果显著，所述的复合型微生物菌剂中的白腐菌非活性真菌菌丝球和谷氨酸棒杆菌发酵培养物在絮凝工艺中多种代谢产物产生了显著的协同作用，絮凝效果更佳优异