申請日2018.02.05

　　公開(公告)日2018.05.15

　　IPC分類號C12N1/20; C12N1/12; C02F3/34; C02F101/16; C12R1/89; C12R1/38; C12R1/11; C12R1/01

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，其制備原料由以下重量份數(shù)的組分組成：小球藻DH2藻液10‑15份、棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液20‑30份、巨大芽孢桿菌NCT‑2發(fā)酵菌液15‑20份、鮑曼不動桿菌AL‑6發(fā)酵菌液10‑15份、光合細(xì)菌發(fā)酵菌液5‑10份、瓊脂1‑3份、聚乙烯醇3‑5份。此外，本發(fā)明還提供了一種用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑的制備方法。本發(fā)明利用異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌及小球藻的協(xié)同作用，高效的去除高濃度氨氮廢水中的氨氮，且本發(fā)明硝化過程和反硝化過程在同一裝置中進(jìn)行，流程簡單，不需要設(shè)置不同的流程組合，既提高了廢水的處理效率，又節(jié)約了運(yùn)行成本。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于處理高濃度氨氮 廢水的生物制劑，其特征在于：其制備原料由以下重量份數(shù)的組分組成：小球藻DH2藻液10-15份、棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液20-30份、巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液15-20份、鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液10-15份、光合細(xì)菌發(fā)酵菌液5-10份、瓊脂1-3份、聚乙烯醇3-5份;

　　其中，所述小球藻DH2藻液的濃度為1.0×105-2.0×105個/mL;

　　所述棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)、所述巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)、所述鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)、所述光合細(xì)菌發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)均≥109個/mL。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，其特征在于：其制備原料由以下重量份數(shù)的組分組成：小球藻DH2藻液10份、棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液25份、巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液20份、鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液10份、光合細(xì)菌發(fā)酵菌液10份、瓊脂2份、聚乙烯醇5份。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，其特征在于：所述小球藻DH2藻液的濃度為1.5×105個/mL。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，其特征在于：所述棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)4.5×109個/mL、所述巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)1.0×1010個/mL、所述鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)3.0×109個/mL、所述光合細(xì)菌發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)2.5×109個/mL。

　　5.如權(quán)利要求1所述的用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑的制備方法，其特征在于：其包括以下步驟：

　　步驟1，將小球藻DH2培養(yǎng)馴化至濃度為1.0×105-2.0×105個/mL，得到所述小球藻DH2藻液;

　　步驟2，將棲木槿假單胞菌DT1、巨大芽孢桿菌NCT-2、鮑曼不動桿菌AL-6、光合細(xì)菌分別發(fā)酵培養(yǎng)，得到各自相應(yīng)的發(fā)酵菌液;且所述棲木槿假單胞菌DT1中有效活菌數(shù)、所述巨大芽孢桿菌NCT-2中有效活菌數(shù)、所述鮑曼不動桿菌AL-6中有效活菌數(shù)、所述光合細(xì)菌中有效活菌數(shù)均≥109個/mL;

　　步驟3，按重量份稱取所述小球藻DH2藻液10-15份、所述棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液20-30份、所述巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液15-20份、所述鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液10-15份、所述光合細(xì)菌發(fā)酵菌液5-10份，混合均勻，得到復(fù)合菌劑;

　　步驟4，按重量份稱取瓊脂1-3份、聚乙烯醇3-5份，稱取完畢后混合均勻，得到混合溶液，將混合溶液高溫滅菌后冷卻至室溫，備用;

　　步驟5，將步驟3中制得的復(fù)合菌劑加入到步驟4制得的混合溶液中，混合均勻，得到混合菌液，將混合菌液注入已滅菌的飽和硼酸溶液中，形成小球，將小球在0-5℃下交聯(lián)8-32h，交聯(lián)完畢后用水洗凈，再于30-60℃下干燥10-20h，即得到所述用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑的制備方法，其特征在于：所述混合菌液采用針管型槍注入飽和硼酸溶液中。

　　說明書

　　一種用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑及其制備方法。

　　背景技術(shù)

　　近年來，隨著經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和人們居住城鎮(zhèn)化趨勢的提高，工業(yè)廢水和生活污水排放總量逐年增加，同時(shí)各種化學(xué)合成品以包括化肥、農(nóng)藥和合成洗滌劑等的大量使用，導(dǎo)致污水中所含有的氮營養(yǎng)物質(zhì)上升為主要污染物。水體中氨氮的突出危害是造成水體的富營養(yǎng)化，水質(zhì)惡化，影響水體的觀賞和旅游價(jià)值。另外，氨氮和藻類物質(zhì)消耗水中溶解氧，魚蝦類水生動植物會因缺氧大量死亡。此外，亞硝酸鹽在人體內(nèi)長時(shí)間聚集可致癌，若與胺類作用生成亞硝胺，對人體有強(qiáng)致癌作用，并能導(dǎo)致畸胎。在水處理系統(tǒng)中，水體中氨氮含量的增加提高水處理公司的運(yùn)行成本。因此，高效的脫氮技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)成為水污染控制領(lǐng)域一個重要的研究方向。

　　目前，高濃度氨氮廢水多采用生物法處理。但是高濃度氨氮廢水具有一定的抑菌性，甚至難以被單一微生物所降解，基本上所有的生化系統(tǒng)在微生物接種期都并不嚴(yán)格篩選微生物種類，以至于許多生化系統(tǒng)由于系統(tǒng)中個別菌種的缺失無法形成良好的共代謝反應(yīng)，所以在日常管理中通常都會出現(xiàn)降解效率變低，系統(tǒng)耐沖擊力差的問題。因?yàn)樵谝酝�水處理領(lǐng)域中總認(rèn)為，廢水處理的菌種馴化，只需要按照物競天擇的原理，必然有被存活下來的一批細(xì)菌，這些細(xì)菌往往都是適應(yīng)環(huán)境，甚至?xí)�有良好的降解水中污染物的能力，其�?shí)事實(shí)并非如此簡單，試想物種進(jìn)化往往有許多分叉，寄希望于自然形成的優(yōu)勢菌其實(shí)很不樂觀，而且往往系統(tǒng)因?yàn)槭�卻某些細(xì)菌而分解水中某種毒物，以至于其他菌種還沒有良好的形成出就已經(jīng)被環(huán)境毒物所淘汰，當(dāng)然也有一些存活下來的菌種，卻往往因?yàn)樽陨矸N群數(shù)量不足而無法大量的形成，最終影響整個生化系統(tǒng)的處理效果。

　　因此很有必要篩選、制備出一種處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，以使不同菌種之間互相輔助，在生化系統(tǒng)中對高濃度氨氮廢水中的氨氮形成共代謝，增加生化系統(tǒng)處理高濃度氨氮廢水的活性及有效性。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供了一種用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用生物法處理高濃度的氨氮污水時(shí)，微生物接種期都并不嚴(yán)格篩選微生物種類，以至于系統(tǒng)中個別菌種的缺失無法形成良好的共代謝反應(yīng)，從而導(dǎo)致在日常管理中會出現(xiàn)降解效率變低，系統(tǒng)耐沖擊力差的問題。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

　　一種用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑，其制備原料由以下重量份數(shù)的組分組成：小球藻DH2藻液10-15份、棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液20-30份、巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液15-20份、鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液10-15份、光合細(xì)菌發(fā)酵菌液5-10份、瓊脂1-3份、聚乙烯醇3-5份;

　　其中，所述小球藻DH2藻液的濃度為1.0×105-2.0×105個/mL;

　　所述棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)、所述巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)、所述鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)、所述光合細(xì)菌發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)均≥109個/mL。

　　優(yōu)選的，所述用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑的制備原料由以下重量份數(shù)的組分組成：小球藻DH2藻液10份、棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液25份、巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液20份、鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液10份、光合細(xì)菌發(fā)酵菌液10份、瓊脂2份、聚乙烯醇5份;

　　其中，所述小球藻DH2藻液的濃度為1.5×105個/mL;

　　所述棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)4.5×109個/mL、所述巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)1.0×1010個/mL、所述鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)3.0×109個/mL、所述光合細(xì)菌發(fā)酵菌液中有效活菌數(shù)2.5×109個/mL。

　　本發(fā)明還提供了所述用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑的制備方法，包括以下步驟：

　　步驟1，將小球藻DH2培養(yǎng)馴化至濃度為1.0×105-2.0×105個/mL，得到所述小球藻DH2藻液;

　　步驟2，將棲木槿假單胞菌DT1、巨大芽孢桿菌NCT-2、鮑曼不動桿菌AL-6、光合細(xì)菌分別發(fā)酵培養(yǎng)，得到各自相應(yīng)的發(fā)酵菌液;且所述棲木槿假單胞菌DT1中有效活菌數(shù)、所述巨大芽孢桿菌NCT-2中有效活菌數(shù)、所述鮑曼不動桿菌AL-6中有效活菌數(shù)、所述光合細(xì)菌中有效活菌數(shù)均≥109個/mL;

　　步驟3，按重量份稱取所述小球藻DH2藻液10-15份、所述棲木槿假單胞菌DT1發(fā)酵菌液20-30份、所述巨大芽孢桿菌NCT-2發(fā)酵菌液15-20份、所述鮑曼不動桿菌AL-6發(fā)酵菌液10-15份、所述光合細(xì)菌發(fā)酵菌液5-10份，混合均勻，得到復(fù)合菌劑;

　　步驟4，按重量份稱取瓊脂1-3份、聚乙烯醇3-5份，稱取完畢后混合均勻，得到混合溶液，將混合溶液高溫滅菌后冷卻至室溫，備用;

　　步驟5，將步驟3中制得的復(fù)合菌劑加入到步驟4制得的混合溶液中，混合均勻，得到混合菌液，將混合菌液注入已滅菌的飽和硼酸溶液中，形成小球，將小球在0-5℃下交聯(lián)8-32h，交聯(lián)完畢后用水洗凈，再于30-60℃下干燥10-20h，即得到所述用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑。

　　優(yōu)選的，所述混合菌液采用針管型槍注入飽和硼酸溶液中。

　　本發(fā)明采用已篩選的具有天然生長優(yōu)勢的高效異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌株，根據(jù)現(xiàn)有菌株包埋技術(shù)的缺陷，發(fā)明人利用瓊脂和聚乙烯醇的結(jié)合，在制作過程、包埋后微生物活性、以及傳質(zhì)效果等方面改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)在菌劑包埋方面的問題。將包埋菌劑接種于不同濃度的氨氮廢水中，并通過不同反應(yīng)條件試驗(yàn)(溶解氧，碳氮比，pH等)，證實(shí)菌劑在簡單保存條件下有良好的活性，具有廣泛的應(yīng)用適應(yīng)性。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

　　本發(fā)明制備出的用于處理高濃度氨氮廢水的生物制劑兼具異養(yǎng)硝化和好氧反硝化性能，異養(yǎng)硝化要比傳統(tǒng)自養(yǎng)硝化菌的硝化反應(yīng)速度快得多，在本發(fā)明中，甚至快于反硝化速度;好氧反硝化菌和傳統(tǒng)缺氧反硝化菌相比，可以和硝化同時(shí)進(jìn)行，在本發(fā)明中，僅靠好養(yǎng)菌和兼氧菌就能實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化過程。

　　此外，針對高濃度氨氮廢水，本發(fā)明不僅選用多種菌種配制成的生物制劑，還在配方中加入了小球藻，利用小球藻的新陳代謝活動對廢水中氨氮進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，降低水中氨氮濃度，且能夠與微生物菌劑協(xié)同增效，形成共代謝，增加生化系統(tǒng)的活性及有效性。