申请日2018.12.10
公开(公告)日2019.02.22
IPC分类号C12N1/20; C12N1/16; C02F3/34; C12R1/385; C12R1/38; C12R1/40; C12R1/01; C12R1/84; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种污水处理复合菌剂及其制备方法，属于污水处理领域。本发明微生物菌剂按照重量份数计，包括：假单胞菌20‑30份，反硝化菌15‑20份，硝化菌5‑10份，毕赤酵母5‑10份。本发明微生物菌剂能够有效提高受处理污水中污染物的去除效率，处理后的受污染河水出水COD、总氮、总磷、氨氮的去除率可分别达到90%以上、80%、85%以上、85%以上，符合污水处理厂污染物排放标准。同时，本发明微生物菌剂能够快速高效降解芳香化合物，在2～3天即降解85%以上芳香化合物，且在较高浓度芳香化合物并没有对本发明菌剂中的菌的生长和降解产生抑制作用，具有很好的应用前景。
权利要求书
1.一种微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂按照重量份数计，包括：假单胞菌20-30份，盐单胞菌15-35份，毕赤酵母5-10份。
2.根据权利要求1所述的微生物菌剂，其特征在于，所述假单胞菌包括铜绿假单胞菌、布氏假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的微生物菌剂，其特征在于，所述毕赤酵母选用膜醭毕赤酵母。
4.根据权利要求1所述的微生物菌剂，其特征在于，所述盐单胞菌包括反硝化盐单胞菌、汉氏盐单胞菌、樊氏盐单胞菌中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一所述的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂按照重量份数计，包括：假单胞菌20份，反硝化盐单胞菌16份，汉氏盐单胞菌8份，毕赤酵母8份。
6.一种污水处理方法，其特征在于，所述方法是利用权利要求1-5任一所述的微生物菌剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法中微生物菌剂的添加量不低于0.2%。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还可以包括将微生物菌剂富集于载体上，所述载体为海绵状立方体载体ACP或者PM。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述菌种相对载体的含量不低于10μg/g。
10.一种芳香化合物降解方法，其特征在于，所述方法是利用权利要求1-5任一所述的微生物菌剂。
说明书
一种污水处理复合菌剂及其制备方法
技术领域
本发明具体涉及一种污水处理复合菌剂及其制备方法，属于污水处理领域。
背景技术
污水主要有生活污水和工业废水。工业污水成分比较复杂，特别是大量的人工合成化合物进入环境，这类物质主要是氨氮类、硫化物以及含磷化合物，由于这些物质本身结构的复杂性，在短时间内不能被微生物分解利用，传统的废水处理方法用活性污泥培养驯化的微生物已不能有效地对这些污染物加以去除，这些物质长期在环境中积累，给我们赖以生存的生态环境造成很大污染，给人类的身心健康带来很大危害。此外，随着社会工业化进程的加快，大量的难降解有机污染物被排放到环境中，例如多环芳烃、卤代化合物、多氯联苯及有机氮磷农药等。这些有机物污染物大多是人工合成的，因此在自然环境中对其具有高效降解功能的微生物种类和数量都很少，且在种间竞争中处于劣势。采用传统的生物处理方法很难实现这些有机物的高效降解。
微生物菌剂是由几种具有不同降解功能、互生或共生关系的微生物以适当的比例进行组合或混合培养所制成的制剂。通过向废水处理系统中投加功能微生物菌剂，提高难降解有机污染物的处理效率，是目前常用的生物强化技术。然而，现有的微生物菌剂功能偏向性较强，比如芽孢杆菌类微生物菌剂能够较好的降低污水中COD含量，或者克雷伯氏菌类微生物菌剂能够降低污水中含磷量。因此，构建一种简单绿色、对氨氮、总氮、总磷、COD以及其他有机污染物都有较好去除性能的微生物菌剂是有迫切的需求的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种微生物菌剂，具有较好的氨氮、总氮、总磷、COD去除效果，还能够很好的降解芳香化合物。具有针对性强、见效快、操作简便等特点，在环境有机污染治理中具有较好的应用前景。
本发明的第一个目的是提供一种微生物菌剂，所述微生物菌剂按照重量份数计，包括：假单胞菌20-30份，盐单胞菌15-35份，毕赤酵母5-10份。
在本发明的一种实施方式中，所述微生物菌剂按照重量份数计，包括：假单胞菌20份，反硝化盐单胞菌16份，汉氏盐单胞菌8份，毕赤酵母8份。
在本发明的一种实施方式中，所述假单胞菌包括铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、布氏假单胞菌(Pseudomonas brenneri)、恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)以及施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中，所述盐单胞菌包括反硝化盐单胞菌(Halomonasdenitrificans)、汉氏盐单胞菌(Halomonashamiltonii)、樊氏盐单胞菌(Halomonasventosae)中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中，所述毕赤酵母优选膜醭毕赤酵母(PichiaMembranifaciens)。
在本发明的一种实施方式中，所述的微生物菌剂的制备方法，包括：
按照重量份数比，将假单胞菌，反硝化菌，硝化菌，毕赤酵母混合，即得微生物菌剂。
本发明的第二个目的是提供一种污水处理方法，所述方法是利用上述的微生物菌剂。
在本发明的一种实施方式中，所述方法中微生物菌剂的添加量不低于0.2%。
在本发明的一种实施方式中，所述方法还可以包括将微生物菌剂富集于载体上，所述载体为海绵状立方体载体ACP或者PM。
在本发明的一种实施方式中，所述菌种相对载体的含量不低于10μg/g。
在本发明的一种实施方式中，所述菌种相对载体的含量优选50～150μg/g。
在本发明的一种实施方式中，所述载体内部为交错型网状结构，个体体积为1dm3。
本发明的第三个目的是提供一种芳香化合物降解方法，所述方法是利用上述的微生物菌剂。
在本发明的一种实施方式中，所述方法中微生物菌剂的添加量不低于0.2%。
在本发明的一种实施方式中，所述方法还可以包括将微生物菌剂富集于载体上，所述载体为海绵状立方体载体ACP或者PM。
在本发明的一种实施方式中，所述菌种相对载体的含量不低于10μg/g。
在本发明的一种实施方式中，所述菌种相对载体的含量优选50～150μg/g。
在本发明的一种实施方式中，所述载体内部为交错型网状结构，个体体积为1dm3。
本发明的有益效果：
1、本发明微生物菌剂能够有效提高受处理污水中污染物的去除效率，处理后的受污染河水出水COD、总氮、总磷、氨氮的去除率可分别达到90%以上、80%、85%以上、85%以上，符合污水处理厂污染物排放标准。
2、本发明微生物菌剂能够快速高效降解芳香化合物，在2～3天内，可降解85%以上芳香化合物，尤其五氯苯酚基本可实现完全降解，且在较高浓度芳香化合物并没有对本发明菌剂中的菌的生长和降解产生抑制作用，因此本发明微生物菌剂具有很好的应用前景。
具体实施方式
本发明污水取自无锡市某小区河道生态污水：pH为6.53，CODMn为54.61mg/L，TN质量浓度为35.15mg/L，TP质量浓度为3.14mg/L，NH4+-N质量浓度为31.58mg/L。
实施例1：
微生物菌剂制备：铜绿假单胞菌在营养肉汁琼脂培养基中进行斜面培养，得到的发酵液经过浓缩干燥得到孢子粉;反硝化盐单胞菌和汉氏盐单胞菌胰蛋白胨大豆琼脂培养基中进行培养，得到的发酵液经过浓缩干燥得到孢子粉;膜醭毕赤酵母在麦芽汁琼脂培养基中进行培养，得到的发酵液经过浓缩干燥得到孢子粉;
取20重量份数铜绿假单胞菌CICC 10351孢子粉，16重量份数反硝化盐单胞菌CICC10554孢子粉，汉氏盐单胞菌CICC 23885孢子粉8重量份数，膜醭毕赤酵母CICC 33242孢子粉8重量份数混合制备得到复合菌剂。
取污水水样1000mL，分别添加0.2%、0.25%、0.3%、0.5%、1%质量比例的微生物菌剂进行水质降解实验，培养温度30℃，分别培养72h，测定CODMn、TN、TP、NH4+-N质去除效果，具体去除率结果见表1。
表1不同添加量菌剂的CODMn、TN、TP、NH4+-N去除效果
菌剂添加量CODMn(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)NH4+-N(mg/L)
0(未加)54.6135.153.1431.58
0.2%5.037.010.404.55
0.25%4.655.880.324.03
0.3%4.194.730.253.85
0.5%3.374.110.0952.45
1%1.853.770.0921.98
检测方法：CODMn采用酸性高锰酸盐氧化法测定(GB 11892-1989);TN采用碱性过硫酸钾紫外分光光度法测定(GB 11894-89);NH4+-N采用纳氏试剂比色法测定(GB 7479-87);TP采用过硫酸钾氧化-钼锑抗分光光度法测定(GB11893-89)。
由表1可知，该微生物菌剂较少用量即可实现90%以上CODMn去除率、80%以上TN去除率、85%以上TP去除率、85%以上的NH4+-N去除率，符合污水处理厂污染物排放标准。
实施例2：
参照实施例1所示的配方制备得到微生物菌剂，室温将0.2%微生物菌剂富集于20mg海绵状立方体载体ACP膜，富集24h;取污水水样1000mL，将富集后的载体ACP膜加入至污水中进行水质降解实验，培养温度30℃，分别培养72h，测定CODMn、TN、TP、NH4+-N质去除效果，去除率分别为93.0%、87.5%、92.3%、90.8%。
实施例3：
培养基：Na2HPO4·12H2O 9.0g，KH2PO43.0g，NH4NO31.0g，MgSO4·7H2O0.3g，FeCl30.05g，CaCl20.02g，微量元素溶液2.5ml，蒸馏水1000ml;其中，微量元素溶液的组成为：MnSO4·2H2O 0.06g，H3BO30.03g，CoCl2·6H2O 0.04g，CuCl2·2H2O 0.01g，NiCl2·6H2O0.02g，Na2MoO4·2H2O 0.03g，ZnCl20.05g，pH7，蒸馏水1000ml。
样品瓶1：在血清瓶中预先加入2mg/mL硝基苯酚的丙酮溶液0.1mL，并将丙酮挥发掉，加入20mL培养基，培养基中硝基苯酚的最终浓度为10mg/L;
样品瓶2：在血清瓶中预先加入2mg/mL1,4-二氯苯酚的丙酮溶液0.1mL，并将丙酮挥发掉，加入20mL培养基，培养基中1,4-二氯酚的最终浓度为10mg/L;
样品瓶3：在血清瓶中预先加入2mg/mL五氯苯酚的丙酮溶液0.1mL，并将丙酮挥发掉，加入20mL培养基，培养基中五氯苯酚的最终浓度为10mg/L;
样品瓶4：在血清瓶中预先加入2mg/mL五氯苯酚的丙酮溶液0.1mL，2mg/mL硝基苯酚的丙酮溶液0.1mL，2mg/mL1,4-二氯苯酚的丙酮溶液0.1mL，并将丙酮挥发掉，加入20mL培养基，培养基中总芳烃物质浓度为30mg/L。