申请日2018.02.05
公开(公告)日2018.05.15
IPC分类号C12N1/20; C12N1/12; C02F3/34; C02F101/16; C12R1/89; C12R1/38; C12R1/11; C12R1/01
摘要
本发明公开了一种用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：小球藻DH2藻液10‑15份、栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液20‑30份、巨大芽孢杆菌NCT‑2发酵菌液15‑20份、鲍曼不动杆菌AL‑6发酵菌液10‑15份、光合细菌发酵菌液5‑10份、琼脂1‑3份、聚乙烯醇3‑5份。此外，本发明还提供了一种用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂的制备方法。本发明利用异养硝化好氧反硝化菌及小球藻的协同作用，高效的去除高浓度氨氮废水中的氨氮，且本发明硝化过程和反硝化过程在同一装置中进行，流程简单，不需要设置不同的流程组合，既提高了废水的处理效率，又节约了运行成本。
权利要求书
1.一种用于处理高浓度氨氮 废水的生物制剂，其特征在于：其制备原料由以下重量份数的组分组成：小球藻DH2藻液10-15份、栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液20-30份、巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液15-20份、鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液10-15份、光合细菌发酵菌液5-10份、琼脂1-3份、聚乙烯醇3-5份;
其中，所述小球藻DH2藻液的浓度为1.0×105-2.0×105个/mL;
所述栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液中有效活菌数、所述巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液中有效活菌数、所述鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液中有效活菌数、所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数均≥109个/mL。
2.根据权利要求1所述的用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂，其特征在于：其制备原料由以下重量份数的组分组成：小球藻DH2藻液10份、栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液25份、巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液20份、鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液10份、光合细菌发酵菌液10份、琼脂2份、聚乙烯醇5份。
3.根据权利要求1所述的用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂，其特征在于：所述小球藻DH2藻液的浓度为1.5×105个/mL。
4.根据权利要求1所述的用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂，其特征在于：所述栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液中有效活菌数4.5×109个/mL、所述巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液中有效活菌数1.0×1010个/mL、所述鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液中有效活菌数3.0×109个/mL、所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数2.5×109个/mL。
5.如权利要求1所述的用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1，将小球藻DH2培养驯化至浓度为1.0×105-2.0×105个/mL，得到所述小球藻DH2藻液;
步骤2，将栖木槿假单胞菌DT1、巨大芽孢杆菌NCT-2、鲍曼不动杆菌AL-6、光合细菌分别发酵培养，得到各自相应的发酵菌液;且所述栖木槿假单胞菌DT1中有效活菌数、所述巨大芽孢杆菌NCT-2中有效活菌数、所述鲍曼不动杆菌AL-6中有效活菌数、所述光合细菌中有效活菌数均≥109个/mL;
步骤3，按重量份称取所述小球藻DH2藻液10-15份、所述栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液20-30份、所述巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液15-20份、所述鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液10-15份、所述光合细菌发酵菌液5-10份，混合均匀，得到复合菌剂;
步骤4，按重量份称取琼脂1-3份、聚乙烯醇3-5份，称取完毕后混合均匀，得到混合溶液，将混合溶液高温灭菌后冷却至室温，备用;
步骤5，将步骤3中制得的复合菌剂加入到步骤4制得的混合溶液中，混合均匀，得到混合菌液，将混合菌液注入已灭菌的饱和硼酸溶液中，形成小球，将小球在0-5℃下交联8-32h，交联完毕后用水洗净，再于30-60℃下干燥10-20h，即得到所述用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂。
6.根据权利要求5所述的用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂的制备方法，其特征在于：所述混合菌液采用针管型枪注入饱和硼酸溶液中。
说明书
一种用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济产业的迅速发展和人们居住城镇化趋势的提高，工业废水和生活污水排放总量逐年增加，同时各种化学合成品以包括化肥、农药和合成洗涤剂等的大量使用，导致污水中所含有的氮营养物质上升为主要污染物。水体中氨氮的突出危害是造成水体的富营养化，水质恶化，影响水体的观赏和旅游价值。另外，氨氮和藻类物质消耗水中溶解氧，鱼虾类水生动植物会因缺氧大量死亡。此外，亚硝酸盐在人体内长时间聚集可致癌，若与胺类作用生成亚硝胺，对人体有强致癌作用，并能导致畸胎。在水处理系统中，水体中氨氮含量的增加提高水处理公司的运行成本。因此，高效的脱氮技术的开发已经成为水污染控制领域一个重要的研究方向。
目前，高浓度氨氮废水多采用生物法处理。但是高浓度氨氮废水具有一定的抑菌性，甚至难以被单一微生物所降解，基本上所有的生化系统在微生物接种期都并不严格筛选微生物种类，以至于许多生化系统由于系统中个别菌种的缺失无法形成良好的共代谢反应，所以在日常管理中通常都会出现降解效率变低，系统耐冲击力差的问题。因为在以往水处理领域中总认为，废水处理的菌种驯化，只需要按照物竞天择的原理，必然有被存活下来的一批细菌，这些细菌往往都是适应环境，甚至会有良好的降解水中污染物的能力，其实事实并非如此简单，试想物种进化往往有许多分叉，寄希望于自然形成的优势菌其实很不乐观，而且往往系统因为失却某些细菌而分解水中某种毒物，以至于其他菌种还没有良好的形成出就已经被环境毒物所淘汰，当然也有一些存活下来的菌种，却往往因为自身种群数量不足而无法大量的形成，最终影响整个生化系统的处理效果。
因此很有必要筛选、制备出一种处理高浓度氨氮废水的生物制剂，以使不同菌种之间互相辅助，在生化系统中对高浓度氨氮废水中的氨氮形成共代谢，增加生化系统处理高浓度氨氮废水的活性及有效性。
发明内容
本发明提供了一种用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂，解决了现有技术中采用生物法处理高浓度的氨氮污水时，微生物接种期都并不严格筛选微生物种类，以至于系统中个别菌种的缺失无法形成良好的共代谢反应，从而导致在日常管理中会出现降解效率变低，系统耐冲击力差的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：小球藻DH2藻液10-15份、栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液20-30份、巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液15-20份、鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液10-15份、光合细菌发酵菌液5-10份、琼脂1-3份、聚乙烯醇3-5份;
其中，所述小球藻DH2藻液的浓度为1.0×105-2.0×105个/mL;
所述栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液中有效活菌数、所述巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液中有效活菌数、所述鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液中有效活菌数、所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数均≥109个/mL。
优选的，所述用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂的制备原料由以下重量份数的组分组成：小球藻DH2藻液10份、栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液25份、巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液20份、鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液10份、光合细菌发酵菌液10份、琼脂2份、聚乙烯醇5份;
其中，所述小球藻DH2藻液的浓度为1.5×105个/mL;
所述栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液中有效活菌数4.5×109个/mL、所述巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液中有效活菌数1.0×1010个/mL、所述鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液中有效活菌数3.0×109个/mL、所述光合细菌发酵菌液中有效活菌数2.5×109个/mL。
本发明还提供了所述用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将小球藻DH2培养驯化至浓度为1.0×105-2.0×105个/mL，得到所述小球藻DH2藻液;
步骤2，将栖木槿假单胞菌DT1、巨大芽孢杆菌NCT-2、鲍曼不动杆菌AL-6、光合细菌分别发酵培养，得到各自相应的发酵菌液;且所述栖木槿假单胞菌DT1中有效活菌数、所述巨大芽孢杆菌NCT-2中有效活菌数、所述鲍曼不动杆菌AL-6中有效活菌数、所述光合细菌中有效活菌数均≥109个/mL;
步骤3，按重量份称取所述小球藻DH2藻液10-15份、所述栖木槿假单胞菌DT1发酵菌液20-30份、所述巨大芽孢杆菌NCT-2发酵菌液15-20份、所述鲍曼不动杆菌AL-6发酵菌液10-15份、所述光合细菌发酵菌液5-10份，混合均匀，得到复合菌剂;
步骤4，按重量份称取琼脂1-3份、聚乙烯醇3-5份，称取完毕后混合均匀，得到混合溶液，将混合溶液高温灭菌后冷却至室温，备用;
步骤5，将步骤3中制得的复合菌剂加入到步骤4制得的混合溶液中，混合均匀，得到混合菌液，将混合菌液注入已灭菌的饱和硼酸溶液中，形成小球，将小球在0-5℃下交联8-32h，交联完毕后用水洗净，再于30-60℃下干燥10-20h，即得到所述用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂。
优选的，所述混合菌液采用针管型枪注入饱和硼酸溶液中。
本发明采用已筛选的具有天然生长优势的高效异养硝化-好氧反硝化菌株，根据现有菌株包埋技术的缺陷，发明人利用琼脂和聚乙烯醇的结合，在制作过程、包埋后微生物活性、以及传质效果等方面改进了现有技术在菌剂包埋方面的问题。将包埋菌剂接种于不同浓度的氨氮废水中，并通过不同反应条件试验(溶解氧，碳氮比，pH等)，证实菌剂在简单保存条件下有良好的活性，具有广泛的应用适应性。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明制备出的用于处理高浓度氨氮废水的生物制剂兼具异养硝化和好氧反硝化性能，异养硝化要比传统自养硝化菌的硝化反应速度快得多，在本发明中，甚至快于反硝化速度;好氧反硝化菌和传统缺氧反硝化菌相比，可以和硝化同时进行，在本发明中，仅靠好养菌和兼氧菌就能实现硝化和反硝化过程。
此外，针对高浓度氨氮废水，本发明不仅选用多种菌种配制成的生物制剂，还在配方中加入了小球藻，利用小球藻的新陈代谢活动对废水中氨氮进行转移、转化及降解，降低水中氨氮浓度，且能够与微生物菌剂协同增效，形成共代谢，增加生化系统的活性及有效性。
