申請日2013.10.24

　　公開(公告)日2014.01.29

　　IPC分類號(hào)C12N1/20; C02F3/34; C12R1/01; C12R1/07; C12R1/11; C12R1/38

　　摘要

　　一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，它涉及一種復(fù)合菌劑的制備方法。它要解決現(xiàn)有低溫環(huán)境下的人工濕地污水氮磷去除率較低的問題。方法：一、將假單胞菌、芽孢桿菌、硝化桿菌、亞硝化單胞菌和巨大芽孢桿菌分別接種于滅菌后的生活污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得各自的菌液;二、制備COD降解復(fù)合菌，制備硝化亞硝化復(fù)合菌，巨大芽孢桿菌的菌液即為除磷細(xì)菌;三、將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下混合即完成。本發(fā)明制備的降解生活污水復(fù)合菌劑對環(huán)境的適應(yīng)性能力強(qiáng)，適用于北方地區(qū)微生物強(qiáng)化污水處理，污水氨氮轉(zhuǎn)化率能達(dá)到95%，總氮轉(zhuǎn)化率達(dá)82%，COD轉(zhuǎn)化率達(dá)60%，總磷轉(zhuǎn)化率能達(dá)到75%左右。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于它按以下步驟實(shí)現(xiàn)：

　　一、將假單胞菌、芽孢桿菌、硝化桿菌、亞硝化單胞菌和巨大芽孢桿菌分別接種于滅 菌后的生活污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在溫度為15℃，搖床轉(zhuǎn)速為130r/min的條件下培養(yǎng)至菌液 的菌數(shù)依次達(dá)到3.6×108～9.3×108個(gè)/ml，2.5×108～7.8×108個(gè)/ml，1.5×108～6.6×108個(gè)/ml，5.0×108～6.8×108個(gè)/ml和2.5×108～8.6×108個(gè)/ml;

　　二、將假單胞菌的菌液與芽孢桿菌的菌液混合，獲得COD降解復(fù)合菌，將硝化桿菌的 菌液與亞硝化單胞菌的菌液混合，獲得硝化亞硝化復(fù)合菌，巨大芽孢桿菌的菌液即為除磷 細(xì)菌;

　　三、將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體 積比10:(0.25～4):0.5進(jìn)行混合，即完成降解生活污水復(fù)合菌劑的制備。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于步驟一 生活污水培養(yǎng)基中污水的滅菌條件為121℃，30min。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于步驟三 中將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體積比 10:0.25:0.5進(jìn)行混合。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于步驟三 中將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體積比 10:0.5:0.5進(jìn)行混合。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于步驟三 中將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體積比 10:1:0.5進(jìn)行混合。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于步驟三 中將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體積比 10:2:0.5進(jìn)行混合。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于步驟三 中將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體積比 10:4:0.5進(jìn)行混合。

　　說明書

　　一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種復(fù)合菌劑的制備方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著水體污染的問題日益嚴(yán)峻，水污染的有效控制刻不容緩。污染水體的主要物質(zhì)是有機(jī)物、總氮和總磷。因此，碳、氮、磷的去除是水污染控制的關(guān)鍵。在所有污水處理技術(shù)中，生化法最為有效、普遍。然而，常規(guī)生化法主要去除的是污水中的有機(jī)物，對氮、磷的去除效果存在一定的限制。倘若在常規(guī)生化法的后段輔以對氮、磷的深度處理，勢必會(huì)加大污水處理的成本與能耗。所以，如何在最低的消耗下，高效去除污水中的碳、氮、磷是當(dāng)今水污染控制領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

　　人工濕地作為一種可工程化的污水處理技術(shù)，不但具有研發(fā)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，其基質(zhì)、植物與微生物組成的核心系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)污水中碳、氮、磷的同步去除。其中，基質(zhì)為微生物和植物提供生長空間，且能截留污水中的懸浮物質(zhì)。植物吸收污水中可溶性的磷酸鹽，通過收割等方式達(dá)到除磷的作用。微生物通過自身的合成與代謝，達(dá)到碳、氮、磷同步去除的作用。其中，異養(yǎng)型微生物將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)物質(zhì)和能量，可去除污水中的有機(jī)碳。氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌，通過“氨化-硝化-反硝化”作用，去除污水中的氮元素。除磷微生物通過協(xié)同反應(yīng)將有機(jī)磷和磷酸鹽沉淀轉(zhuǎn)化為溶解性磷酸鹽，被植物體吸收利用，從而去除污水中的磷元素。因此，微生物在污水凈化過程中起了重要的作用。

　　人工濕地污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行效果受到兩類條件的影響。其一是工程條件，如水力停留時(shí)間、有機(jī)負(fù)荷、基質(zhì)與土壤的比例等;其二是自然條件，如地理位置、氣候條件，溫度周期等。其中，低溫對污水處理效能的影響最為明顯，尤其易出現(xiàn)在北方地區(qū)。以東北地區(qū)為例，無論是植物，抑或是微生物，由于細(xì)胞內(nèi)酶活性的降低，其轉(zhuǎn)化污染物質(zhì)的能力會(huì)隨之降低。因此，尋找有效的技術(shù)手段，突破溫度限制，提高人工濕地在低溫條件下的污水處理效能有著重要的意義。

　　在實(shí)際的人工濕地工程中發(fā)現(xiàn)，水溫較低時(shí)，污水中的碳、氮、磷仍有一定程度的去除，究其原因，在于系統(tǒng)存在少量的嗜冷微生物，這部分微生物不但可以轉(zhuǎn)化有機(jī)物質(zhì)，完成脫氮反應(yīng)，甚至能實(shí)現(xiàn)部分總磷的去除。如果能夠篩選此類微生物并構(gòu)建菌劑，在低溫運(yùn)行條件下，投加在反應(yīng)系統(tǒng)中，便能達(dá)到生物強(qiáng)化人工濕地碳、氮、磷去除的目的。

　　由以上論述可知，在生化法污水控制技術(shù)中，人工濕地是一種有效的選擇。然而，溫度的變化是抑制濕地系統(tǒng)微生物性能的重要因素，尤其在北方的低溫環(huán)境下，微生物受到的抑制更加明顯。所以，構(gòu)建可適應(yīng)低溫環(huán)境的具有碳、氮、磷去除效能的菌劑是解決問題的有效方式。

　　因此，通過構(gòu)建高效復(fù)合微生物菌劑，用于低溫環(huán)境下的人工濕地系統(tǒng)，改善處理系統(tǒng)中微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性，提高微生物的代謝活性，是提高污水的處理效率，達(dá)到生物強(qiáng)化作用的前提與保障。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有低溫環(huán)境下的人工濕地污水氮磷去除率較低的問題，而提供一種降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法。

　　降解生活污水復(fù)合菌劑的制備方法，按以下步驟實(shí)現(xiàn)：

　　一、將假單胞菌、芽孢桿菌、硝化桿菌、亞硝化單胞菌和巨大芽孢桿菌分別接種于滅菌后的生活污水培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在溫度為15℃，搖床轉(zhuǎn)速為130r/min的條件下培養(yǎng)至菌液的菌數(shù)依次達(dá)到3.6×108～9.3×108個(gè)/ml，2.5×108～7.8×108個(gè)/ml，1.5×108～6.6×108個(gè)/ml，5.0×108～6.8×108個(gè)/ml和2.5×108～8.6×108個(gè)/ml;

　　二、將假單胞菌的菌液與芽孢桿菌的菌液混合，獲得COD降解復(fù)合菌，將硝化桿菌的菌液與亞硝化單胞菌的菌液混合，獲得硝化亞硝化復(fù)合菌，巨大芽孢桿菌的菌液即為除磷細(xì)菌;

　　三、將COD降解復(fù)合菌，硝化亞硝化復(fù)合菌和除磷細(xì)菌在相同菌數(shù)的條件下，按照體積比10:(0.25～4):0.5進(jìn)行混合，即完成降解生活污水復(fù)合菌劑的制備。

　　本發(fā)明制備的降解生活污水復(fù)合菌劑，試用于含有滅菌后生活污水以及人工濕地土壤的三角瓶中。污水氨氮轉(zhuǎn)化率能達(dá)到95%，總氮轉(zhuǎn)化率達(dá)82%，COD轉(zhuǎn)化率達(dá)60%，總磷轉(zhuǎn)化率能達(dá)到75%左右。

　　本發(fā)明制備的降解生活污水復(fù)合菌劑，不僅對人工濕地污水具有高效穩(wěn)定的降解機(jī)能，而且對環(huán)境的適應(yīng)性能力強(qiáng)，是一種節(jié)約資源、提高污水處理效果的復(fù)合微生物菌劑，在北方地區(qū)微生物強(qiáng)化污水處理方面具有廣闊應(yīng)用前景，其有益效果為：

　　(一)本發(fā)明制備的降解生活污水復(fù)合菌劑轉(zhuǎn)化效能好，污水氨氮轉(zhuǎn)化率能達(dá)到95%，總氮轉(zhuǎn)化率達(dá)82%，COD轉(zhuǎn)化率達(dá)60%，總磷轉(zhuǎn)化率能達(dá)到75%左右。

　　(二)使用簡便，把菌液投入人工濕地模擬裝置土壤表面，停留7天左右即可。

　　(三)本發(fā)明制備的降解生活污水復(fù)合菌劑適應(yīng)能力較強(qiáng)，使之周圍環(huán)境可達(dá)較大 pH、溫度范圍。

　　(四)本發(fā)明制備的降解生活污水復(fù)合菌劑制備過程簡單，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境污染低。