申请日2011.06.21
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F3/34; C02F103/30; C02F101/30; C02F103/32; C02F103/28
摘要
本发明公开了一种用于废水处理的方法和组合物。所述组合物包括微生物、酶和辅因子以及营养物。所述组合物为协同组合物，使用所述协同组合物可以有效处理废水以去除污染物。
权利要求书
1.一种用于处理废水的组合物，所述组合物包括微生物、酶和 辅因子，其中所述微生物、酶和辅因子相互协同作用从而降低废水 中的污染物水平。
2.如权利要求1所述的组合物，其进一步包括营养物。
3.如权利要求1所述的组合物，其中所述辅因子包括氧化剂和 金属离子的无机盐。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述微生物选自单独的绿 脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)、假单胞菌(Pseudomonas fluorescence)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、解链无色杆菌 (Pseudomonas desmolyticum)、彩云革盖菌(Coriolus versicolour)、 乳酸菌属枯草杆菌(Lactobacillus sp.Bacillus subtilis)、蜡样芽孢杆 菌(Bacillus cereus)、葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)、黄孢平革菌 (Phanerochaete chrysosporium)或其组合。
5.如权利要求1所述的组合物，其中所述酶选自单独的过氧化 物酶(依赖锰和不依赖锰)、木质素过氧化物酶、漆酶、过氧化氢酶、 细胞色素c氧化酶、葡萄糖氧化酶、酚氧化酶、N-和O-脱甲基酶、 蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶和细菌素或其组合。
6.如权利要求5所述的组合物，其中所述酶选自：10%-20%v/v 的过氧化物酶(依赖锰和不依赖锰)、7%-10%v/v的木质素过氧化 物酶、7%-10%v/v的漆酶、1%-5%v/v的过氧化氢酶、0.5%-3%v/v 的细胞色素c氧化酶、5%-10%v/v的葡萄糖氧化酶、3%-5%v/v的 酚氧化酶、1%-2%v/v的N-和O-脱甲基酶、5%-7%v/v的蛋白酶、 5%-7%v/v的脂肪酶、5%v/v的α-淀粉酶和1%v/v的细菌素。
7.如权利要求3所述的组合物，其中所述氧化剂为过氧化氢。
8.如权利要求3所述的组合物，其中所述金属离子的无机盐为 硫酸亚铁七水合物和氯化铁。
9.如权利要求2所述的组合物，其中所述营养物包括酵母提取 物、动物组织的胃消化物、磷酸二铵和氯化钠、胰蛋白胨、大豆提 取物、明胶的酶消化物、硫酸镁、氯化钙、氯化镁和硫酸钾。
10.如权利要求9所述的组合物，其中所述营养物包括 0.2%-0.5%的酵母提取物、0.3-0.6%的动物组织的胃消化物、 0.05%-0.2%的磷酸二铵、0.3%-0.8%的氯化钠、0.3%-0.6%的胰蛋白 胨、0.2%-0.5%的大豆提取物、0.2%-0.5%的明胶的酶消化物、 0.3%-0.8%的硫酸镁、0.3%-0.8%的氯化钙、0.3%-0.8%的氯化镁和 0.3%-0.8%的硫酸钾。
11.一种处理废水的方法，所述方法包括以下步骤：
将微生物、酶和辅因子的组合连同营养物一起加入到所述废水 中;
使所述组合与所述废水反应预定的持续时间;及
量化所述反应以确定废水的净化程度，其中所述微生物、酶和 辅因子的协同组合降低了所述废水中的污染物水平。
12.如权利要求11所述的组合物，其中所述辅因子包括氧化剂 和金属离子的无机盐。
13.如权利要求11所述的组合物，其中所述微生物选自单独的 绿脓杆菌、假单胞菌、恶臭假单胞菌、解链无色杆菌、彩云革盖菌、 乳酸菌属枯草杆菌、蜡样芽孢杆菌、葡萄球菌属、黄孢平革菌或其组 合。
14.如权利要求11所述的组合物，其中所述酶选自单独的过氧 化物酶(依赖锰和不依赖锰)、木质素过氧化物酶、漆酶、过氧化氢 酶、细胞色素c氧化酶、葡萄糖氧化酶、酚氧化酶、N-和O-脱甲基 酶、蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶和细菌素或其组合。
15.如权利要求12所述的组合物，其中所述氧化剂为过氧化氢。
16.如权利要求12所述的组合物，其中所述金属离子的无机盐 为硫酸亚铁七水合物和氯化铁。
17.如权利要求11所述的组合物，其中所述营养物包括酵母提 取物、动物组织的胃消化物、磷酸二铵、氯化钠、胰蛋白胨、大豆提 取物、明胶的酶消化物、硫酸镁、氯化钙、氯化镁和硫酸钾。
说明书
一种快速处理废水的方法及其组合物
技术领域
本发明涉及一种用于快速处理废水的包括微生物、酶和辅因子 的协同组合物，以及一种去除废水中污染物的方法。
背景技术
生物除污(Bioremediation)是指使用微生物、真菌、绿色植物 或其酶处理由废水引起的自然环境污染的任何方法。更具体地，生 物除污使用生命系统(living systems)尤其是微生物在不破坏自然环 境的情况下催化难降解(recalcitrant)化学品的降解。工业部门如纺 织业、造纸业、炼油厂、制药和食品加工单位(units)排放的废水 中的主要化学成分包括但不限于染料、偶氮染料、活性染料或其组 合，芳香族化合物，酚醛塑料，硝基苯。进一步地，废水还含有有 机残体，如来自纤维、漂白剂和其他有机溶剂的纤维素和半纤维素 物质。这些物质决定了排出水的色度、化学需氧量(COD)、气味、 总溶解固体以及其他污染参数。
基于去除和运输废料的处理，生物除污可以异位或原位实现。 原位生物除污包括诸如生物通气、强化的生物降解(enhanced biodegradation)以及植物修复技术。原位生物除污的优点包括最低 限度的现场破坏、污染土壤或水体的同步处理、最低限度的公众和 现场人员接触以及低成本。
原位生物除污技术包括在同一处理过程的各阶段向废水中引入 不同的活微生物菌株。优选地，现有技术中公知的方法已靶向了所 形成的污泥。在形成的初期处理污泥一次，然后在废水的二级处理 之后，获得活性污泥。大部分已知方法在培养物的生长对数期引入 微生物/细菌菌株。这些活跃生长的微生物消耗废料和氧用于其增 殖，并且每隔一定时间需要被活化，这导致了降解所需时间的增加。
因此，需要减少用于降解的时间，Kemira的美国申请No. 2006/0086659公开了这样一种用以减少降解所需时间的方法。该方 法包括以下步骤：提供一种可以消化(digesting)天然聚合材料的酶 混合物，将所述酶混合物加入到污泥的水悬浮液中，之后将至少一 种发酵细菌加入到上述悬浮液中，然后将所得悬浮液进行发酵。
酶的加入可以消化聚合材料，而且加入的微生物促进了污泥悬 浮液的发酵，从而减少了处理时间。但是，该申请主要用于污泥悬 浮液，并且仅用于处理天然聚合材料的降解。通常，甚至在污泥形 成阶段之前也需要废水的快速处理。因此，需要一种可在任何处理 阶段快速处理废水的方法。同样地，还需要一种可普遍适用存在于 废水中的各种污染物的废水处理方法。
US 4478683描述了一种杀死并抑制工业生产液流中微生物生长 的方法。该方法包括添加一种酶促催化抗微生物剂体系的步骤，利 用微生物或植物脱氢酶如过氧化物酶或漆酶在氧化剂如过氧化氢或 氧气存在下，氧化工业生产液流中发现的或添加的酚类化合物，以 产生对微生物有害的氧化产物。
US 7285217要求保护一种用于控制废品气味的协同组合物。该 组合物包括硝酸盐、硫化物-消耗化合物(sulfide-consuming compound)、pH-提升化合物(pH-elevating compound)、硫化物-氧 化和硝酸盐-还原细菌以及硫化物-氧化酶的组合。该方法包括：向废 物流中加入足量的组合物以提供足量的硫化物-消耗化合物来快速 除去硫化物。所述组合物包含了pH-提升化合物，其可减少气态H2S 的量，并使水相达到天然细菌在其中更容易代谢硫化物的pH值范 围。该组合物还包括一种或多种硝酸盐，其可实现长时间的气味阻 隔;制剂中还引入了特定细菌以保证硝酸盐具有正确种类和数量的 细菌存在以防止形成和/或消耗硫化物。制剂中还引入了特定的酶以 促进硫化物的氧化。
发明概要
本发明的一个目的是提供一种快速处理废水的方法或工艺，其 在短时间内有效去除污染环境的天然和/或合成化合物。
本发明的另一个目的是提供一种包括微生物、酶和辅因子的协 同组合物，其用于快速去除废水中的污染物。
本发明涉及一种用于处理废水以去除污染物的组合物。所述组 合物包括微生物、酶和辅因子。此外，可将营养物加入到所述组合 物中。所述辅因子包括氧化剂和金属离子的无机盐。本发明进一步 公开的所述微生物可以单独使用或互相进行组合。所述酶也可以单 独使用或互相进行组合。用于从废水中去除污染物的所述组合物为 协同组合物，因为其可非常有效地处理废水以去除污染物，并减少 此类工艺所需的总时间。
本发明还涉及一种用于废水处理以从中去除污染物的方法。所 述方法包括将微生物、酶和辅因子的组合加入到废水中。使所述组 合与废水反应至预定的时间。此外，还可将营养物加入至所述组合 中。所述方法的最后步骤包括量化所述反应以确定废水的净化程度。
