申请日2009.12.21
公开(公告)日2011.06.22
IPC分类号C02F3/34; C02F103/28; C02F3/12
摘要
本发明涉及添加高絮凝活性根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens GXUNC1 CGMCC No.3455)到活化的活性污泥中对造纸污水进行处理，属环境保护和生物技术交叉领域。本发明是在现有传统的活性污泥法处理基础上发展而来，即按照体积比添加3-5%的OD620nm值达到10-15之间的对数生长期根瘤土壤杆菌GXUNC1菌体悬液到活化的活性污泥中，25-28℃条件下曝气使溶解氧大于2mg/L连续18小时以上，使造纸污水经过处理后CODcr、BOD5及SS排放值分别低于90mg/L、30mg/L和30mg/L，并且色度完全去除，达到国家排放标准。本发明无需增加设备投资，通过添加高絮凝活性根瘤土壤杆菌就可以提高活性污泥处理能力，增强絮凝活性，缩短处理时间，从而达到国家造纸污水排放标准。
权利要求书
1.一种微生物处理造纸污水的方法，其特征是：通过添加高絮凝活性的根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens GXUNC1 CGMCC No.3455)到活化的活性污泥中，从而提高活性污泥处理造纸污水的效果，缩短处理时间。
2.按照权利要求1所述根瘤土壤杆菌GXUNC1，其特征是：在标准的YMA培养基上菌落为圆形光滑，半透明，中凸，隆起的乳白色粘液状菌落，生长快速，菌苔光滑并呈黏液状，革兰氏染色呈阴性，无芽孢，有鞭毛，好氧的中等大小杆状。可利用葡萄糖，半乳糖并产酸，可利用柠檬酸盐，可利用铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐作氮源，生长不依赖于生长因子，可在简单的矿物质盐培养基上生长。
3.按照权利要求1所述一种微生物处理造纸污水的方法，其特征是：添加根瘤土壤杆菌GXUNC1或由此菌产生的相关产物到活化的活性污泥中对污水进行处理。
4.按照权利要求1所述一种造微生物处理纸污水的方法，其特征是：所处理的污水包含一切比造纸污水更容易处理的工业污水和生活污水。
说明书
一种微生物处理造纸污水的方法
技术领域：
本发明涉及造纸污水的微生物处理，属环境保护和生物技术交叉领域。
背景技术：
造纸工业是我国国民经济的重要支柱，同时也是污染环境较严重的行业，其主要污染来自于造纸过程的中段废水，中段废水是蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水的总称，其中以蒸煮黑液为最。中段废水中主要含有氯化木质素、纤维素、半纤维素及各类化学助剂等，成份复杂、色度高、可生化性差，是引起水体严重污染和生态环境严重破坏的污染源。
中段废水处理的方法近十几年来得到了迅猛发展，主要分为物理法、化学法、物化法和生化法等，往往几种方法交互使用来提高处理效果。目前，多数造纸厂对中段废水的处理工艺是采用以物理或物化法进行预处理后，进行好氧生物处理及厌氧生物处理，必要的需进行三级深度处理。其中活性污泥或生物膜法已经成为中小型企业治理中段废水主要的技术。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》及《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发〔2007〕15号)提出了主要污染物排放总量要减少10%的目标，为了达到这一目标，拟于2010年将现行的造纸工业水污染物排放标准GB3544-2001中CODcr、BOD5及SS排放限值从150mg/L、30mg/L、50mg/L提高到90mg/L、30mg/L、30mg/L，且增加了色度指标。这就使很多使用现行工艺(例如传统的物化+生化)的处理水达不到排放标准，而以进一步去除污染物、CODcr、BOD5、SS及色度为目的的造纸污水深度处理势在必行。
发明内容：
本发明的目的是在现有传统的活性污泥法处理基础上，无需增加设备投资使造纸污水经过处理后达到CODcr、BOD5及SS排放值低于90mg/L、30mg/L和30mg/L，色度完全去除。
本发明是一种提高活性污泥处理造纸污水效果的方法，是在原有活性污泥工艺的基础上通过添加高絮凝活性菌种改进而来的，即添加根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens GXUNC1)到活化的活性污泥中，该方法提高了活性污泥处理能力，增强了絮凝活性，缩短了处理时间，从而使经过该方法处理的造纸污水达到国家排放标准。
本发明的具体方案为：
1、菌株分离及其特征
根瘤土壤杆菌GXUNC1(中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保存，编号：CGMCC No.3455，日期：2009年11月18日)是分离自广西南宁某造纸厂附近土壤，该菌株具有良好的絮凝活性，添加到活性污泥中能显著提高对造纸污水的处理效果。在标准的YMA培养基上菌落为圆形光滑，半透明，中凸，隆起的乳白色粘液状菌落，生长快速，菌苔光滑并呈黏液状，革兰氏染色呈阴性，无芽孢，有鞭毛，好氧的中等大小杆状。可利用葡萄糖，半乳糖并产酸，可利用柠檬酸盐，可利用铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐作氮源，生长不依赖于生长因子，可在简单的矿物质盐培养基上生长。在柠檬酸铁铵培养基上产菌膜，最适生长温度25-30℃，最适生长pH值为5-8。采用16SrRNA基因的通用引物扩增菌株基因组DNA，继而通用引物M13正反向测序，将测序结果用BLAST软件与Genbank中已登录的16SrRNA序列进行同源性比较.序列对比的结果表明，分离菌GXUNC1与Agrobacterium tumefaciens的16SrRNA同源性水平达99%以上，结合菌株的形态学和生理生化特性，可基本确定分离的菌株GXUNC1为根瘤土壤杆菌属的细菌，命名为Agrobacterium tumefaciens GXUNC1。
2、菌株活化
将菌种GXUNC1在标准的YMA培养基上活化14-20个小时，挑取生长旺盛的菌落转接到200ml液体培养基中活化，28℃温度条件下在200-250rpm培养15-20小时，制得对数生长期菌体。液体培养基成分为葡萄糖5-10g/L，酵母粉5-15g/L，MgSO4·7H2O 0.2-0.5g/L，造纸污水10-50ml/L，调整到pH 7.0，121℃灭菌20分钟。
3、扩大培养
取对数生长期菌体按照2-5%的比例转接到扩大培养基中，28℃温度条件下在200-250rpm培养12小时以上，制得应用菌种。扩大培养基成分为葡萄糖3-5g/L，酵母粉5-10g/L，MgSO4·7H2O 0.2-0.5g/L，造纸污水100-200ml/L，调整到pH 7.0，121℃灭菌20分钟。
4、收集菌体
扩大培养的菌体经4000rpm以上转速离心20分钟以上收集菌体，用生理盐水制备菌体悬液，调整OD620nm值达到10-16之间，备用。
5、造纸污水处理
按照体积比添加3-5%根瘤土壤杆菌GXUNC1菌体到活性污泥中，25℃条件下连续曝气18-24小时，溶解氧应大于2mg/L。曝气期间取水样测定CODcr、BOD5及SS值，当测定值同时低于90mg/L、30mg/L、30mg/L，色度完全去除，处理终止。