申请日2011.06.27
公开(公告)日2012.02.15
IPC分类号C12N1/20; C12R1/125; C02F3/34; C02F1/52
摘要
本发明公开了一株用于印染废水快速脱色处理的突变株ZN0871v11诱变筛选的方法以及突变株ZN0871v11对印染废水快速高效脱色处理的新技术方法。原始菌株经过基因突变后，筛选到了突变株ZN0871v11，其对直接蓝等染料具有快速高效突出的脱色效果，脱色率提高了80%，使脱色率达到了100%。
权利要求书
1.枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)突变株ZN0871v11，其保藏 号为CCTCC NO：M2011208。
2.一种微生物絮凝剂，其包含权利要求1所述的枯草芽孢杆菌突变株 ZN0871v11。
3.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌突变株ZN0871v11在印染废水快 速脱色处理中的用途。
4.权利要求3所述的用途，其特征在于，所述印染废水中含有直接蓝、 活性红195、活性橙78、活性黄145、活性黄MS、活性黄160和/或活性黑 KN-B。
5.权利要求3或4的用途，其特征在于在金属离子Fe2+的存在下进行 所述处理。
6.权利要求5的用途，其特征在于金属离子Fe2+浓度为20mg/100mL。
7.权利要求3或4的用途，其特征在于在金属离子Cu2+的存在下进行 所述处理。
8.权利要求7的用途，其特征在于金属离子Cu2+浓度为20mg/100mL。
9.权利要求3-8任一项所述的用途，其特征在于处理温度为15-42 ℃。
10.权利要求3-8任一项所述的用途，其特征在于在pH4.5-9.0进行 所述处理。
说明书
突变株ZN0871v11及其在印染废水快速高效脱色处理中的用途
技术领域
本发明属于印染废水处理领域，具体涉及一种突变株对印染废水快速高效处理的新 技术。
背景技术
纺织工业是我国经济的重要组成部分，对国民经济的发展和人民生活水平的提高， 起着举足轻重的作用。可是，纺织工业在增加GDP的同时，也产生了大量的难以处理 的印染废水。印染业属于高耗水和高污染行业，《第一次全国污染源普查公报》显示： 2007年度我国印染行业的年耗水量超过100亿吨，是发达国家的3倍左右，其中80% 一90%以印染废水排出。在我国工业的各行业中，纺织印染业的COD排放量位居第四 位，废水排放量位居第五位。印染废水的有机污染物含量增高、色度变深、碱性变大、 成分变复杂，废水的处理难度增加。另外，随着新型的染料应用、印染工艺和产品结构 的变化，印染废水的成分也发生了变化，更进一步加大了废水的处理难度。而印染废水 治理不当将会引起江河湖泊的水体污染和生态环境的破坏。可是，目前所利用的废水处 理工艺运行时间长、费用较高、出水往往难以达标，尤其是水量大时。研发高效快速的 印染废水脱色处理的生物新材料、新技术，即可节省印染废水处理的时间，减少污染， 实现零排放;又提高了水的回收利用率，解决了缺水的难题;能回收废水中的染料等有 机物;还能缩小废水处理厂的规模，节省土地。因此，进一步加强对含难降解有机物的 印染废水的新型微生物处理工艺对保护环境具有重要的意义。
发明内容
我们从典型的环境中分离到一株细菌Bacillus subtilis ZN0871，并对该出发菌株进 行了紫外线诱变。这株菌经过基因突变后，筛选到了突变株ZN0871v11，其对直接蓝等 染料具有良好的脱色效果，脱色率提高了80%，达到了100%。在Fe2+或Cu2+浓度为 20mg/100mL，在5-10分钟内，对直接蓝、活性红195的消除率均为100%，并测得由 染料引起的COD降为“0”;对活性橙78、活性黄145、活性黄MS、活性黄160、活性 黑KN-B等活性染料也具有良好的高效快速脱色效果，脱色率分别达到了：活性红195 为100%、活性橙78为69%、活性黄145为78.8%、活性黄MS为80.69%、活性黄 160为93.67%、活性黑KN-B为96.2%。
本发明所述的枯草芽孢杆菌为突变株ZN0871v11，是Bacillus subtilis ZN0871菌株 经过紫外线诱变筛选出来的突变株，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis突变株 ZN0871v11，已于2011年6月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC， 保藏地址中国武汉武汉大学，其保藏号为CCTCC NO：M2011208。
因此，本发明的一个目的在于改善现有印染废水处理技术耗时、耗能等问题，提供 一种能够快速高效处理印染废水的突变株ZN0871v11，其对直接蓝等染料具有良好的高 效快速脱色效果，脱色率达到了100%。
本发明的目的还在于提供一种微生物絮凝剂，所述生物絮凝剂包含突变株 ZN0871v11。
本发明的另一个目的在于提供上述突变株在快速处理印染废水中的应用。
在对印染废水的快速高效脱色处理时，将突变株ZN0871v11活化培养后，将细胞 洗涤3次后，加无菌水重悬，细胞密度为109个/mL，以无菌接种操作方式，以每100mL 液体培养基接种100μL菌悬液的比例取菌悬液分别接种到各类染料液体培养基中。
在pH5.0、温度为37℃、金属离子Fe2+终浓度为20mg/100mL条件下，加入突变 株ZN0871v11细胞混匀，在10分钟内，突变株ZN0871v11对直接蓝的脱色率为100%， 测得由染料引起的COD降为“0”。
在pH7.0，温度为25℃，Fe2+的浓度分别为15、20mg/100mL的条件下，突变株 ZN0871v11对直接蓝染料的脱色完全，在5-10分钟内，达到最大消除率，对直接蓝染 料的消除率为100%，并测得由染料引起的COD降为“0”。
在pH5.0、温度为37℃，Cu2+的浓度分别为15、20mg/100mL的条件下，突变株 ZN0871v11对直接蓝染料的脱色彻底，在5-10分钟内，达到100%的消除率，并测得由 染料引起的COD降为“0”。
在20℃、25℃、30℃、37℃、42℃这5种温度下，不加入任何离子时，突变株 ZN0871v11对直接蓝的消除率在37℃和42℃时能够达到100%(参见图1)。不同的温 度对菌体的脱色吸附并没有太大的影响。说明突变株ZN0871v11的温度适应性较强。
在pH值分别为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、10.3的10种梯度下， 不加入任何离子时，突变株ZN0871v11细胞对直接蓝染料的脱色效果变化较大。其中， 直接蓝在pH5.0下的脱色效果最佳(参见图2)。在pH5.0的条件下，对直接蓝染料的 消除百分比达到了92.8%。
在Zn2+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+的浓度为20mg/100mL的条件下，突变株ZN0871v11 对直接蓝染料的脱色效果为Zn2+(89.73%)>Ca2+(66.25%)>Mg2+(55.59%)>K+(30%)>Na+(18%)。
在pH5.0、温度为37℃、金属离子Fe2+浓度为20mg/100mL时，进行吸附降解实 验。突变株ZN0871v11对活性红195、活性橙78、活性黄145、活性黄MS、活性黄160 的脱色率分别为：活性红195100%、活性橙7869%、活性黄14578.8%、活性黄MS 80.69%、活性黄16093.67%。
在pH6.0、温度为37℃、金属离子Fe2+浓度为20mg/100mL时，突变株ZN0871v11 对于活性黑KN-B的脱色率为96.2%。
在Cu2+的浓度为20mg/100mL、pH5.0、室温20℃的条件下，突变株ZN0871v11 对活性黑KN-B的脱色率为45.63%，对活性红195的脱色率为59.27%，对活性橙78 的脱色率为69%，对活性黄145的脱色率为78.8%，对活性黄MS的脱色率为80.69%， 对活性黄160的脱色率为62.24%。
