CN111747541A - 一种水处理微生物菌剂 - Google Patents

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Abstract

本发明由如下重量份的组分组成：微生物菌剂15份、微晶纤维素20份、沸石粉15份、活性炭颗粒45份。所述微生物菌剂中菌种的成分及其重量份为：地衣芽孢杆菌25份、硝化菌25份、沼泽红假单胞菌2份。该菌种中不同种类的微生物菌互相配合、促进，使得废水处理效果明显提高，能降解氨氮、亚硝酸盐，通过反硝化细菌转化为氮气达到去除氨氮和亚硝酸盐的目的；能将水中的氮转变成氨基酸，加快水体有机质分解速度，参与含硫化合物的代谢，从而可以除去水中的氨氮、磷、硫化物等有害物质，可以改良水质。的目的在于提供一种水处理微生物菌剂，该微生物菌剂具有反应时间短、微生物负载量大、耐冲击性强、固液分离效果优良、产生污泥少、便于操作等众多优点，能持久有效去除废水中的有机污染物，处理废水时具有较好的生物活性并能够生长繁殖，实现了微生物的重复利用。

Description

一种水处理微生物菌剂
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种水处理微生物菌剂。
背景技术
水污染问题日趋严重，生活污水经市政排水管网汇集后进入市政污水厂，处理达标后向自然水体中排放。水体中的氨氮会通过电离平衡转化为游离氨，从而对水生生物和人体造成伤害。而水生生物代谢氨氮大量耗氧，也是水体变质的重要原因。氨氮在水中可以被转化为亚硝态氮和硝态氮。因此，氨氮也成为我国重点控制的水污染物指标。
生物脱氮是解决氮素污染较为经济有效的方法之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水处理微生物菌剂，该微生物菌剂具有反应时间短、微生物负载量大、耐冲击性强、固液分离效果优良、产生污泥少、便于操作等众多优点，能持久有效去除废水中的有机污染物，处理废水时具有较好的生物活性并能够生长繁殖，实现了微生物的重复利用。
本发明技术方案为：一种水处理微生物菌剂，其由如下重量份的组分组成：微生物菌剂15份、微晶纤维素20份、沸石粉15份、活性炭颗粒45份。所述微生物菌剂中菌种的成分及其重量份为：地衣芽孢杆菌25份、硝化菌25份、沼泽红假单胞菌2份。该菌种中不同种类的微生物菌互相配合、促进，使得废水处理效果明显提高，能降解氨氮、亚硝酸盐，通过反硝化细菌转化为氮气达到去除氨氮和亚硝酸盐的目的；能将水中的氮转变成氨基酸，加快水体有机质分解速度，参与含硫化合物的代谢，从而可以除去水中的氨氮、磷、硫化物等有害物质，可以改良水质。
一种水处理微生物菌剂的制备方法，其具体包括以下步骤：
步骤1：将地衣芽孢杆菌、硝化菌、沼泽红假单胞菌分别接种到固体培养基上，在22-32℃下培养45-48h即得到菌种，然后将菌落打散，混匀，备用；
步骤2：按配方量将各菌体复配，按接种量为1.8-2.4%接种于液体培养液中，在pH为7-8、温度为25-35℃下培养50-70h至对数生长期，离心、浓缩、洗涤菌体，即得微生物菌剂；
步骤3：按配方取微生物菌剂、微晶纤维素、沸石粉活性炭颗粒，先将微晶纤维素、沸石粉活性炭颗粒灭菌，再与微生物菌剂混合均匀，然后再加入无菌水，并在转速为90-130r/min、温度为25-35℃的无菌环境下振荡培养40-60min，再加入海藻酸钠和聚乙烯醇，在100-150r/min下磁力搅拌均匀得混合液，备用，上述海藻酸钠为微生物菌剂重量的0.6倍，聚乙烯醇的重为微生物菌剂重量的5倍，利用海藻酸钠和聚乙烯醇作为成囊壁材，可使得膜内包埋的微生物及开放条件下外界的微生物能利用膜体释放的碳源进行一定的增殖及维持正常生理生化活性，对水体中氮素的脱除有一定促进作用，微囊中的微生物在释放到污水环境中后进行了增殖；
步骤4：将混合液在30-40min内恒速滴加到无菌氯化钙和无菌硼酸混合溶液中，在30-35℃的温度条件下交联固化15-25h得到凝胶球，将凝胶球用无菌水快速洗涤2-3次后转移到壳聚糖-柠檬酸钠溶液内，搅拌25-30min后得到直径均为1.5-3mm的微囊，加入到0.07mol/L的柠檬酸钠溶液中洗涤，再于﹣4-0℃下冻干至水分含量≤8％，即得废水处理用微生物菌剂，该微生物菌剂是双层微胶囊结构，上述无菌氯化钙溶液和无菌硼酸溶液的浓度均为6%，其体积比为1:0.53，优选的，壳聚糖-柠檬酸钠溶液为0.07M柠檬酸钠溶液、16mg/mL壳聚糖溶液和0.03mM苄霜灵的混合组，其体积比为1:1:0.005，苄霜灵中R(-)-苄霜灵和S(+)-苄霜灵的比例为1:0.04，
具体实施方式
实施例1：
一种水处理微生物菌剂，由如下重量份的组分组成：微生物菌剂15份、微晶纤维素20份、沸石粉15份、活性炭颗粒45份。所述微生物菌剂中菌种的成分及其重量份为：地衣芽孢杆菌25份、硝化菌25份、沼泽红假单胞菌2份。
一种水处理微生物菌剂的制备方法，其具体包括以下步骤：
步骤1：将地衣芽孢杆菌、硝化菌、沼泽红假单胞菌分别接种到固体培养基上，在22-32℃下培养45-48h即得到菌种，然后将菌落打散，混匀，备用。上述固体培养基的制备方法为：按重量取土豆15-25份、葡萄糖1.5-2.5份、磷酸二氢钾0.2-0.4份、硫酸镁0.1-0.2份、琼脂1.7-2.2份、维生素B1 0.001-0.003份、水130-150份，将土豆放入沸腾的水中煮35-45min，然后用多层湿纱布过滤，滤液中再加入葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂，搅拌至溶解，灭菌，即得培养基，备用；
步骤2：按配方量将各菌体复配，按接种量为1.8-2.4%接种于液体培养液中，在pH为7-8、温度为25-35℃下培养50-70h至对数生长期，离心、浓缩、洗涤菌体，即得微生物菌剂。上述液体培养基的制备方法为：按重量份取麦麸25-30份、豆粕15-21份、花生壳粉10-15份、食盐0.4-0.7份、磷酸二氢钠0.2-0.4份、四水钼酸铵0.12-0.16份、硫酸镁0.5-1.3份、硫酸铁0.3-0.5份、氯化钙0.8-1.5份、促生长剂0.2-0.3份、吐温-80 0.02-0.04份、维生素0.001-0.003份、水100-120份，按重量比为1:5-8加水混合均匀，在压力为1.8-2.3MPa、温度为130-150℃下保压处理8-10min，冷却，备用，促生长剂为重量比为1:0.7-0.8:0.03-0.04的水合硝酸镧、水合硝酸铈和N-乙酰-L-谷氨酸混合物；
步骤3：按配方取微生物菌剂、微晶纤维素、沸石粉活性炭颗粒，先将微晶纤维素、沸石粉活性炭颗粒灭菌，再与微生物菌剂混合均匀，然后再加入无菌水，并在转速为90-130r/min、温度为25-35℃的无菌环境下振荡培养40-60min，再加入海藻酸钠和聚乙烯醇，在100-150r/min下磁力搅拌均匀得混合液，备用，上述海藻酸钠为微生物菌剂重量的0.6倍，聚乙烯醇的重为微生物菌剂重量的5倍；
步骤4：将混合液在30-40min内恒速滴加到无菌氯化钙和无菌硼酸混合溶液中，在30-35℃的温度条件下交联固化15-25h得到凝胶球，将凝胶球用无菌水快速洗涤2-3次后转移到壳聚糖-柠檬酸钠溶液内，搅拌25-30min后得到直径均为1.5-3mm的微囊，加入到0.07mol/L的柠檬酸钠溶液中洗涤，再于﹣4-0℃下冻干至水分含量≤8％，即得废水处理用微生物菌剂，该微生物菌剂是双层微胶囊结构，上述无菌氯化钙溶液和无菌硼酸溶液的浓度均为6%，其体积比为1:0.53， 优选的，壳聚糖-柠檬酸钠溶液为0.07M柠檬酸钠溶液、16mg/mL壳聚糖溶液和0.03mM苄霜灵的混合组，其体积比为1:1:0.005，苄霜灵中R(-)-苄霜灵和S(+)-苄霜灵的比例为1:0.04，
实施例2：
水处理性能测试：
进水NH3-N浓度平均为320mg/L、总氮（TN）浓度平均为601mg/L。运行过程中氨氮平均去除率为63%，总氮平均去除率只有51%，COD平均去除率为66%。按照5%的投加量将实施例1微生物菌剂投加到曝气池内，运行30天后，氨氮平均去除率为98%，总氮平均去除率为92%，COD平均去除率为99%，污泥浓度比未投加菌剂前降低7%，该菌剂的投加提高了废水中氨氮平均去除率、总氮和COD的去除率。

Claims (11)

1.一种水处理微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂由如下重量份的组分组成：微生物菌剂8-12份、微晶纤维素5-20份、沸石粉8-18份、活性炭颗粒30-50份。
2.根据权利要求1所述的一种废水处理微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂中菌种的成分及其重量份为：地衣芽孢杆菌15-25份、硝化菌22-28份、沼泽红假单胞菌2-3份。
3.根据权利要求1所述的一种水处理微生物菌剂由以下重量份的组分组成：微生物菌剂10份、微晶纤维素20份、沸石粉15份、活性炭颗粒45份。
4.根据权利要求2所述的一种废水处理微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂中菌种的成分及其重量份为：地衣芽孢杆菌25份、硝化菌25份、沼泽红假单胞菌2份。
5.根据权利要求1所述的一种废水处理微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
1）将地衣芽孢杆菌、硝化菌、沼泽红假单胞菌分别接种到固体培养基上培养即得到活化菌种，备用；
2）按配方量将各菌体复配，接种于液体培养液中培养至对数生长期，离心、浓缩、洗涤菌体，即得微生物菌剂；
3）按配方取微生物菌剂、微晶纤维素、沸石粉活性炭颗粒，先将微晶纤维素、沸石粉活性炭颗粒灭菌，再与微生物菌剂混合均匀，然后再加入无菌水，振荡培养，再加入海藻酸钠和聚乙烯醇，磁力搅拌均匀得混合液，备用；
4）将混合液恒速滴加到无菌氯化钙和无菌硼酸混合溶液中交联固化得到凝胶球，用无菌水洗涤后转移到壳聚糖-柠檬酸钠溶液内，搅拌后得到微生物制剂微球，加入到柠檬酸钠溶液中洗涤，冻干，即得水处理用微生物菌剂。
6.根据权利要求5所述的一种水处理微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中海藻酸钠为微生物菌剂重量的0.6倍，聚乙烯醇的重为微生物菌剂重量的5倍。
7.根据权利要求5所述的一种水处理微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中壳聚糖-柠檬酸钠溶液为0.07M柠檬酸钠溶液、16mg/mL壳聚糖溶液和0.03mM苄霜灵的混合组，其体积比为1:1:0.005。
8.根据权利要求7所述的一种水处理微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中苄霜灵中R(-)-苄霜灵和S(+)-苄霜灵的比例为1:0.04。
9.根据权利要求5所述的一种水处理微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中无菌氯化钙溶液和无菌硼酸溶液的浓度均为6%，其体积比为1:0.53。
10.根据权利要求5所述的一种废水处理微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中交联固化温度为37℃、时间为14h。
11.根据权利要求5所述的一种废水处理微生物菌剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中废水处理用微生物菌剂的直径均为1.5-3mm。
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