申请日2017.10.20
公开(公告)日2017.12.29
IPC分类号C02F3/34; C02F101/10; C02F101/16
摘要
本发明公开一种用于污水处理的微菌源液或其组合物及其制备方法，采用微菌源液或其组合物处理饮用水和污水可以在短时间内受污染或变质的水变得清澈，而水质量达到合格水平，饮用水的质量高于国家标准，同时，可以避免细菌过度繁殖导致水二次污染的问题。
权利要求书
1.一种用于水处理的微菌液源，包含微生物菌的酶和胞液。
2.如权利要求1所述的微菌液源，所述微生物菌包含硫杆菌类、白硫菌类、丝硫菌类、亚硝化单胞菌类、亚硝化螺菌类、亚硝化球菌类、亚硝化叶菌类、亚硝化杆菌类、硝化刺菌类和/或硝化球菌类。
3.一种微菌源液组合物，包含权利要求1的微菌液源和纳米活性碳粉。
4.如权利要求3所述的组合物，微菌液源和纳米活性碳粉的重量1：20-1：10。
5.一种制备微菌源液的方法，包括以下步骤，
1)收集一定量的多种菌体后进行增殖细菌培养，培养成菌体群，所述菌体群包含硫杆菌类、白硫菌类、丝硫菌类、亚硝化单胞菌类、亚硝化螺菌类、亚硝化球菌类、亚硝化叶菌类、亚硝化杆菌类、硝化刺菌类和/或硝化球菌类;
2)收集培养的菌体群，用离心机离心浓缩后放在冰上，超音波打碎，再次离心，取上清液;然后，
3)再使用干冷浓缩机浓缩，浓缩后得到的细菌的酶和胞质液即为微菌源液。
6.如权利要求5所述的方法，步骤2)中所述的打碎，足以使95%以上的菌体破碎为止。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括将步骤3)所得的微菌源液或将其稀释后覆在纳米活性碳表面，即得微菌源液组合物。
8.如权利要求1所述的微菌液源，所述微生物菌还包含紫色硫细菌和绿色硫细菌。
9.权利要求1或3的微菌源液或其组合物在处理水或污水中的用途。
说明书
一种用于污水处理的微菌源液及其制备方法
技术领域
本发明属于水或污水处理领域，具体涉及一种用于污水处理的微菌源液及其制备方法。
背景技术
随着中国经济的高速发展及城市化建设，人口增长，养殖业规模化发展和工业化快速增长，大量的人类活动对自然水体产生了巨大影响，大量养殖废水和工业污染物直接排入河道中，导致水体中的有机物、氨氮、总磷、H2S等有害物质持续增加，水体的自然净化能力严重不足。
因此，环境保护被提升到国家战略地位，如何保护环境、改善被污染的水体，环境科学研究工作者也进行大量的研究工作。如对富营养化或污染水体投加微生物菌剂可以有效提升自然水体的净化能力抵抗水污染的影响。将微生物制剂应用于河道改善水体生态环境，抑制杀死病原微生物，使有益菌处于优势水平。
CN105400723公开了一种用于河道治理的复合微生物制剂，包括复合微生物，复合微生物由如下重量百分比的原料组成：亚硝酸纯球菌1∽2%、氧化硫杆菌5∽8%、脱氮副球菌8∽15%、芽孢杆菌20∽30%、红螺旋菌8∽18%、乳酸杆菌6∽15%及酿酒酵母菌10∽15%、枯草杆菌20∽30%。该复合微生物制剂，投入污染水体中，能明显改善水体发黑发臭问题，降低水质的氨氮与总磷含量，分解硫化氢等有害物质，改善水体环境;能提高水生植物对营养元素的吸收利用效率，明显提高水体透明度，具有菌剂稳定，净化能力强，制备简单、成本低、适用河道治理的优点。
但是，由于自然水体治理刚刚起步，针对河水富营养化的微生物菌剂较少，且直接采用微生物菌剂净化水体容易产生细菌量失衡，导致细菌过量增殖，水生态环境被细菌破坏，导致水体二次污染。而适用于工业废水的微生物菌剂并不适用于与工业废水水质差异较大的河道水体。
为了使人们有更健康的饮用水和清澈明亮的河水，美好生活环境，本发明人经过大量的研究，把微生物源创新理念与活性碳相结合，制作成绿色环保的活水(包括饮用水和河水)净化组合物或滤芯，使活水特别是饮用水更为清甜可口、纯净卫生，创造更健康的生活条件。如采用本发明的微菌源液组合物制成滤芯处理之后的饮用水，水质可以达到CJ94-2005标准，而且水质的耗氧量极低，远远低于国家标准。
发明内容
本发明的目的在提供一种用于污水处理的微菌源液及其制备方法。该微菌源液用于污水处理且具有绿色环保特性。其原理如下：
绿色环保污水处理的原理：污水经过普通过滤机制处理后，尚有残留的无机物如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)等，这些气体能产生恶臭。在自然的环境中，有自养生物的概念及理论，在微生物界中有这种菌落群能利用硫化氢或氨气“消化”后使有恶臭的气体转变为无臭味的盐类。
(A)细菌分解硫化氢(H2S)的原理
(1)光合硫氧化菌类：该类菌包括紫色硫细菌和绿色硫细菌两种，在光照和厌气条件下，它们能氧化无机硫化合物如H2S形成元素硫，而元素硫更进一步氧化成硫酸盐：
2S+3CO2+5H2O→3(CH2O)+2H2SO4
(2)贝氏硫细菌类：这是类形态比较复杂，较高等的硫氧化细菌。贝氏硫细菌在有H2S存在时能氧化硫化氢并积累硫于体内。当环境中缺乏硫化氢时，体内积累的硫逐渐氧化成硫酸，其反应如下：
2H2S+O2→2S+2H2O
2S+2H2O+3O2→2H2SO4(最后会形成硫酸盐)。
分解硫化氢的菌种有三种：硫杆菌类、白硫菌类、丝硫菌类。
(B)细菌分解氨(NH3)的原理
分解氨气的硝化作用过程，是由两个连续而又不同的阶段组成。而各个阶段又是由不同的细菌类群所完成的。
(1)第一阶段：氨(NH3)氧化为亚硝酸，由亚硝化细菌完成：
(2)第二阶段：亚硝酸氧化为硝酸(最后形成硝酸盐)，由硝化细菌完成
释放的能量也同样部分地用于还原CO2，合成细胞物质。
分解氨气的菌种有七种：亚硝化单胞菌类、亚硝化螺菌类、亚硝化球菌类、亚硝化叶菌类、亚硝化杆菌类、硝化刺菌类、硝化球菌类。
在上述原理中，可利用特属的细菌群来降解去除硫化氢(H2S和氨气(NH3)的恶臭，因为这类菌群内有特殊的酶介入，有了这些酶，降解H2S/NH3才能完成。收集和研制由细菌群产生的这些未知的酶，使不同的酶自然配对上相应的水质环境(如PH酸碱度、湿度、盐度、渗透度、离子强度等)。因此，收集微生物细菌细胞液和酶，得到微菌源液，进而完成本发明。
本发明的一种用于水处理的微菌液源，包含微生物菌的酶和胞液，所述微生物菌包括绿色硫细菌类、紫色硫细菌类、硫杆菌类、白硫菌类、丝硫菌类、亚硝化单胞菌类、亚硝化螺菌类、亚硝化球菌类、亚硝化叶菌类、亚硝化杆菌类、硝化刺菌类和/或硝化球菌类。
本发明还提供了一种微菌源液组合物，包含微菌液源和纳米活性碳粉，其中，微菌液源和纳米活性碳粉的重量比为1：20-1：10，可以根据水体实际环境调节微菌液源和纳米活性碳粉的重量比。
本发明提供一种制备微菌源液的方法，包括以下步骤：
1)收集一定量的多种菌体后进行增殖细菌培养，培养成菌体群，所述菌体包括硫杆菌类、白硫菌类、丝硫菌类、光合硫氧化菌类(绿色硫细菌类、紫色硫细菌类)、亚硝化单胞菌类、亚硝化螺菌类、球菌类、亚硝化叶菌类、亚硝化杆菌类、硝化刺菌类和/或硝化球菌类等;
2)收集培养的菌体群，用离心机离心浓缩后放在冰上，超音波打碎，再次离心，取上清液;然后，
3)再使用干冷浓缩机浓缩，浓缩后得到的细菌的胞质液和酶即为微菌源液。
上述本发明的方法，步骤2)中所述打碎，足以使95%以上的菌体破碎为止。
上述本发明的方法，进一步包括将步骤3)所得的微菌源液或将其稀释后覆在纳米活性碳表面，浓缩干后即得微菌源液组合物。
另一方面，本发明的的微菌源液或其组合物在处理水或污水中的用途，可用于河水处理、池水处理、湖水处理、鱼缸水处理以及制造直饮用水处理芯片。
在一具体实施方案中，本发明的微菌源液可以按以下方法制得：收集一定量的菌体后(培养方法：增殖细菌，贴壁的加入载体(carrier)，不贴壁的都在37℃的摇动机上(shaker)培养;具体在此不细述培养方法，按照一般细菌培养法即可，再将收集的菌体群用离心机离心，离心浓缩后放在碎冰上，放置15分钟后，倒入抗超音波试管，将超音波打碎探头伸入试管中，开启三次，每次15秒，中间休息间隔5分钟。全部过程都在碎冰槽中进行，超音波强度视菌体的量及种类有所差异，以95%以上的菌体破碎为佳。离心机离心后，取其上清液，然后再使用干冷浓缩机，浓缩后得到的细菌的胞质液和酶即为研制的微菌源液。
最后将微菌源液适度稀释，再用活性碳调和后用干冷机浓缩干，使微菌源液均匀分布在活性碳表面上，也就是把微生物功能降解H2S/NH3微菌源液寄藏于活性碳中作为净化剂。本发明是把微菌源液/活性碳组合物投放或喷洒入污水里混合后产生生化扩散，将臭水发出的臭味在短时间内清除。投放时间以中午时段为佳，清晨时段投放效果比较缓慢，不宜在晚间投放。
本发明的优点是无需人工培养巨量硝化细菌或硫化细菌，而是用细菌胞液内大量的可反复作用的酶群依托活性碳为载体，成为微菌源液与活性碳结为一体的净化剂。本发明的技术与现有技术相比，不是将微生物活体直接放置于污水。因为过量的活体菌投放于污水中，会过度繁殖，从而造成二次污染水源。
本发明的“微菌源液”是从至少十种微生物菌群中提取的酶和胞液组成。这种复合微菌源液已没有活体菌类，只有降解硫化氢和降解氨的脱氮酶与其胞液。微菌源液再与纳米活性碳粉(载体)混合(500CC微菌源液喷洒在10KG的活性碳)，凉干，成为复合微菌源液制剂(组合物)，投入污水中，能够明显改善水体发黑、发臭等问题，降低水质中的氨氮与磷含量，分解硫化氢等有害物质及其它气味。抑制细菌滋长，净化水体环境。
微菌源液组合物的净化水的功能强，祛除异味臭味功效高，适用面广泛：如家庭、工业废水、江河湖泊等领域。
微菌源液组合物配置至少十种菌种的浓缩功能性降解酶，不会产生细菌二次污染，功能性强超过其它产品数十倍以上。
微菌源液与纳米活性碳的重量比是1:20-1：10，(超强型1:10)，当然，所处理水体的环境不同，配比按照实际需求进行调配。
