公布日：2023.09.08
申请日：2023.06.15
分类号：C12N1/20(2006.01)I;C12N1/16(2006.01)I;C12N1/14(2006.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C12R1/46(2006.01)N;C12R1/225(2006.01)N;C12R1/065(2006.01)N;C12R1/
01(2006.01)N;C02F101/32(2006.01)N
摘要
一种降解化工废水芳香族有机物和降低COD的微生物菌剂，包括酵母菌、放线菌、乳酸菌、固氮菌、纤维素分解菌；乳酸菌包裹在胶囊B中，酵母菌包裹在胶囊中A，固氮菌包裹在胶囊C中。对胶囊A、B、C设置梯度激活时间，通过不同降解时间的胶囊将不同微生物进行包裹，按顺序梯次释放，使得每一种微生物发挥最大降解多环类或杂环类芳香族有机物以及降低化工废水COD的效能，梯次降解，不仅解决了多环类或杂环类芳香族有机物难以降解的难题，极大的提升了多环类或杂环类芳香族有机物的降解率，还使得将AO出水COD能够降至100mg/L以下，降低了COD的量。
权利要求书
1.一种降解化工废水芳香族有机物和降低COD的微生物菌剂，其特征在于：包括酵母菌、放线菌、乳酸菌、固氮菌、纤维素分解菌；所述乳酸菌包裹在胶囊B中，胶囊B溶解的时间为放线菌和纤维素分解性细菌将多环类或杂环类芳香族有机物分解成小分子无机物后的时间；所述酵母菌包裹在胶囊中A，胶囊A溶解的时间为化工废水PH值降低到4.5～5.0时的时间；所述固氮菌包裹在胶囊C中，胶囊C溶解的时间为氧化酵母菌将丙酮酸转化为乙酰辅酶，最后转化为水与二氧化碳后的时间。
2.根据权利要求1所述的降解化工废水芳香族有机物和降低COD的微生物菌剂，其特征在于：降解化工废水芳香族有机物和降低COD的微生物菌剂包括以下重量百分比的微生物：酵母菌10-17％、放线菌12-36%、乳酸菌18-29%、固氮菌21-31%、纤维素分解菌17-34%。
3.根据权利要求1所述的降解化工废水芳香族有机物和降低COD的微生物菌剂，其特征在于：所述酵母菌为氧化酵母菌；所述放线菌为需氧菌；所述乳酸菌包括乳球菌、乳杆菌、双歧杆菌、链球菌；所述固氮菌为自生固氮菌；所述纤维素分解菌为纤维素分解真菌。
4.一种降解化工废水芳香族有机物和降低COD的的方法，包括如下步骤：S1，将AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物的化工废水PH值控制在7.0-8.5之间，温度控制在28～30℃；S2，当步骤S1化工废水PH值控制在7.0-8.5之间，温度控制在28～30℃后，激活并释放放线菌和纤维素分解性细菌，所述放线菌为需氧菌，链霉菌属；S21，放线菌将AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物的化工废水中含有的多环类或杂环类芳香族有机物，以及石蜡、橡胶、纤维素、木质等复杂化合物，和一些氰等毒性强的化合物进行分解，和或分解成小分子有机物；同时，放线菌利用自身分解淀粉酶的基因，将化工废水中含有的淀粉类原料分解成糖类;此外，放线菌将化工废水中存在的腐殖质物转化成有利于植物生长的营养物质；S21，纤维素分解菌在纤维素酶的作用下，积累纤维二糖，将化工废水中存在的纤维素一直被分解到葡萄糖；S3，当步骤S2化工废水中大分子有机物分解成小分子有机物后，激活并释放乳酸菌；S4，将步骤S3化工废水温度降低至20～30℃，当步骤S3乳酸菌产生的乳酸等有机酸将化工废水pH值降低到4.5～5.0时，释放酵母菌；S5，激活并固氮菌；固氮菌中的-固氮酶，切断化工废水中小分子无机物中束缚氮分子的化学键，把氮分子变为能被植物消化、吸收的氮原子，激活水中具有净化水功能的原生动物、微生物及水生植物。
5.根据权利要求4所述的降解化工废水芳香族有机物和降低COD的的方法，其特征在于：培养酵母菌时，将酵母菌培养基搅拌或通气,增加培养基中的氧气含量。
6.根据权利要求4所述的降解化工废水芳香族有机物和降低COD的的方法，其特征在于：酵母菌、放线菌、乳酸菌、固氮菌、纤维素分解菌通过驯化、筛选、诱变和基因重组等生物技术手段得到的，以目标降解物质为主要碳源和能源的高效微生物菌种，再经培养繁殖后，再投放到具有目标降解物质的废水处理系统中。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种降解AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物以及降低化工废水COD的微生物菌剂，包括酵母菌、放线菌、乳酸菌、固氮菌、纤维素分解菌。
所述乳酸菌包裹在胶囊B中，胶囊B溶解的时间为放线菌和纤维素分解性细菌将多环类或杂环类芳香族有机物分解成小分子无机物后的时间。
所述酵母菌包裹在胶囊中A，胶囊A溶解的时间为化工废水PH值降低到4.5～5.0时的时间；所述固氮菌包裹在胶囊C中，胶囊C溶解的时间为氧化酵母菌将丙酮酸转化为乙酰辅酶，最后转化为水与二氧化碳后的时间。
进一步的，胶囊B溶解的时间为2-4小时；胶囊A溶解的时间为4-6小时；胶囊溶解的时间6-7小时；进一步的，降解AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物以及降低化工废水COD的微生物菌剂包括以下重量百分比的微生物：酵母菌10-17％、放线菌12-36%、乳酸菌18-29%、固氮菌21-31%、纤维素分解菌17-34%。
进一步的，所述酵母菌为氧化酵母菌；所述放线菌为需氧菌；所述乳酸菌包括乳球菌、乳杆菌、双歧杆菌、链球菌；所述固氮菌为自生固氮菌；所述纤维素分解菌为纤维素分解真菌。
本发还提出一种降解AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物以及降低化工废水COD的方法，包括如下步骤：S1，将AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物的化工废水PH值控制在7.0-8.5之间，温度控制在28～30℃；将AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物的化工废水PH值控制不能太高也不能太低，PH值低于7.0化工废水呈酸性，不适宜放线菌生长，PH值大于8.5化工废水呈碱性性，放线菌分解化工废水中含有的多环类或杂环类芳香族有机物的效率降低。化工废水的温度不能太高也不能太低，温度低于28，放线菌生长缓慢，活性降低，温度高于30℃，放线菌分解化工废水中含有的多环类或杂环类芳香族有机物的效率降低。
S2，当步骤S1化工废水PH值控制在7.0-8.5之间，温度控制在28～30℃后，激活并释放放线菌和纤维素分解性细菌，所述放线菌为需氧菌，链霉菌属；S21，放线菌将AO工艺含大量难降解多环类或杂环类芳香族有机物的化工废水中含有的多环类或杂环类芳香族有机物，以及石蜡、橡胶、纤维素、木质等复杂化合物，和一些氰等毒性强的化合物进行分解，和或分解成小分子有机物；同时，放线菌利用自身分解淀粉酶的基因，将化工废水中含有的淀粉类原料分解成糖类。
此外，放线菌将化工废水中存在的腐殖质物转化成有利于植物生长的营养物质；S22，纤维素分解菌在纤维素酶的作用下，积累纤维二糖，将化工废水中存在的纤维素一直被分解到葡萄糖；纤维素分解菌不仅可以有效消除污泥膨胀，增强污泥沉降性能，而且可减少污泥产量，可使污泥容积降低17%～30%。不仅可改善出水水质，而且可减而且可减少污泥排放及污泥使处置的能耗。在AO曝气系统中，用本发明菌剂运行4周就可消除膨胀现象。
S3，当步骤S2化工废水中大分子有机物分解成小分子有机物后，激活并释放乳酸菌；乳酸菌利用碳水化合物进行发酵代谢，将有机物质分解成乳酸和氢气，乳酸菌分解的过程中，首先是碳水化合物被分解成单糖，然后通过乳酸菌的代谢作用，单糖被转化成乳酸和其他有机酸以及氢气，这些有机酸可以被其他微生物利用，从而在化工废水中形成一个复杂的能够促使酵母菌进行糖酵解的生态环境；同时，乳酸菌产生的乳酸等有机酸能显著降低环境，使水质处于酸性环境，对于致病菌如痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、弯曲杆菌、葡萄球菌等有拮抗作用；S4，将步骤S3化工废水温度降低至20～30℃，当步骤S3乳酸菌产生的乳酸等有机酸将化工废水pH值降低到4.5～5.0时，释放酵母菌；酵母菌中的水解酶把大分子多环类或杂环类芳香族有机物水解成小分子有机物，把小分子多环类或杂环类芳香族有机物水解成微小分子有机物，酵母菌根据糖酵解进行丙酮酸的转化，并产能供给酵母菌，氧化酵母菌将丙酮酸转化为乙酰辅酶，最后转化为水与二氧化碳，实现降解难降解的多环类或杂环类芳香族有机物的目的。同时，酵母菌在水解和糖酵解过程中，极大的消耗了化工废水中氧气，从而降低了化工废水中COD的含量。
S4步骤中，化工废水温度不能过高也不能过低，温度低于20℃，酵母菌的活性降低，酵母菌中的水解酶把大分子多环类或杂环类芳香族有机物水解成小分子有机物的效率降低；温度高于30℃，虽然能提高酵母菌的活性，但酵母菌中的水解酶把大分子多环类或杂环类芳香族有机物水解成小分子有机物的不充分，，酵母菌根据糖酵解进行丙酮酸的转化也不充分。
进一步的，培养酵母菌时，将酵母菌培养基搅拌或通气,增加培养基中的氧气含量,可以促进酵母菌的代谢和生长,提高其活性。
S5，激活并固氮菌；固氮菌中的-固氮酶（含有FeCoMo即铁钴钼），切断化工废水中小分子无机物中束缚氮分子的化学键，把氮分子变为能被植物消化、吸收的氮原子，激活了水中具有净化水功能的原生动物、微生物及水生植物。
进一步的，本发明酵母菌、放线菌、乳酸菌、固氮菌、纤维素分解菌通过驯化、筛选、诱变和基因重组等生物技术手段得到的，以目标降解物质为主要碳源和能源的高效微生物菌种，再经培养繁殖后，再投放到具有目标降解物质的废水处理系统中。
（发明人：蔡思泉）
