申請(qǐng)日2013.10.17
公開(公告)日2014.03.26
IPC分類號(hào)C12N1/20; C02F103/30; C12R1/01; C02F3/34
摘要
本發(fā)明公開了一種紅球菌菌株及其在印染廢水處理中的應(yīng)用，紅球菌菌株，命名為紅球菌(Rhodococcus corynebacterioides)ZHY1-4，保藏號(hào)為CGMCC No.8172;由紅球菌菌株制成微生物菌劑;本發(fā)明的紅球菌ZHY1-4及由該菌株制備得到的微生物菌劑用于處理高鹽印染廢水的處理或者印染廢水的深度處理，對(duì)多種高鹽印染廢水及印染廢水的深度處理有較好的處理效果，對(duì)COD和氨氮都有較好的去除效果。
權(quán)利要求書
1.一種紅球菌菌株，其特征在于，命名為紅球菌(Rhodococcus corynebacterioides)ZHY1-4，保藏號(hào)為CGMCC No.8172。
2.如權(quán)利要求1所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用。
3.如權(quán)利要求2所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特征 在于，所述印染廢水的含鹽質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1～3%。
4.如權(quán)利要求2所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特征 在于，將所述紅球菌ZHY1-4配制成紅球菌菌液，馴化后投加到印染廢水 處理工藝的接觸氧化池內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特征 在于，將所述紅球菌ZHY1-4制成微生物菌劑，將所述微生物菌劑投加到 印染廢水處理工藝中的好氧池和接觸氧化池中。
6.如權(quán)利要求5所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特征 在于，將所述紅球菌ZHY1-4制成微生物菌劑的方法包括如下步驟：
(1)將紅球菌ZHY1-4活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培 養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期， 得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā) 酵液即得所述微生物菌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特 征在于，所述搖瓶培養(yǎng)基成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl 10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特 征在于，所述發(fā)酵培養(yǎng)基與種子培養(yǎng)基的成分相同，其成分為：蛋白胨5 g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.5。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用，其特 征在于，步驟(2)的培養(yǎng)過程中無菌空氣通入量為1:0.8(V/V);步驟(3) 的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1：(0.8-1.0)(V/V);步驟(2)的培 養(yǎng)過程中攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分;步驟(3)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為 200-220轉(zhuǎn)/分。
10.一種由權(quán)利要求1所述紅球菌菌株制備得到的微生物菌劑，所述 微生物菌劑的制備方法包括如下步驟：
(1)將紅球菌ZHY1-4活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培 養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期， 得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā) 酵液即得所述微生物菌劑。
說明書
一種紅球菌菌株及其在印染廢水處理中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及印染廢水的微生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅球菌及由該紅球菌制備的微生物菌劑及該微生物菌劑在印染廢水處理中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
近年來，隨著化學(xué)纖維織物的發(fā)展、仿真技術(shù)的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，PVA漿料、人造絲堿解物、新型助劑、滲透劑等難生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，使得原有的生物處理系統(tǒng)對(duì)COD的去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。由于國(guó)產(chǎn)染料上染率低，印染企業(yè)在工藝中一般都會(huì)加過量的染料，像偶氮、蒽醌、雜環(huán)、三苯甲烷等染料多是難以降解的芳香族化合物，以致于印染廢水毒性大、脫色難。印染工藝中80～90%成為廢水，我國(guó)印染行業(yè)每天有300萬-400萬噸的廢水排放。所以印染廢水COD、色度高，水量大，成分復(fù)雜，含有多種有毒有害物質(zhì)，生化性能差，是我國(guó)工業(yè)廢水中重點(diǎn)的污染源之一。
目前對(duì)于印染廢水的處理有物理、化學(xué)、生物的方法，例如，公開號(hào)為CN102849898A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種印染廢水處理方法，包括如下步驟：步驟1：將高濃度、高堿度的煮煉和絲光廢水用于脫硫除塵用水，引入脫硫除塵器中;步驟2、流入沉灰池中，將沉淀在下方的灰渣清走;步驟3、流入調(diào)節(jié)酸化池中，其中酸化池采用厭氧折流方式;步驟4、進(jìn)行UASB脫色及COD去除;步驟5、流入砂濾池;步驟6、上部的清水流出。
公開號(hào)為CN101830597A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開了一種印染廢水處理方法，其特征在于包括有以下步驟：1)印染廢水經(jīng)過格柵過濾進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池;2)調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為1天，池內(nèi)設(shè)置穿孔曝氣管，定時(shí)曝氣，均勻印染廢水水質(zhì)和水溫;3)在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)pH值至6.5～8.0;4)調(diào)節(jié)pH值后的廢水進(jìn)入膜生物反應(yīng)池水解酸化段，采用脈沖布水方式，控制水力停留時(shí)間在4～6h，在反應(yīng)池內(nèi)形成污泥床層;5)膜生物反應(yīng)池 水解酸化段的上清液通過集水槽流入膜生物反應(yīng)池好氧段，采用孔徑為0.1～0.4μm中空纖維膜進(jìn)行泥水分離;6)將膜生物反應(yīng)池的產(chǎn)水泵入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，濃水則回流至調(diào)節(jié)池，納濾膜處理的水可直接達(dá)標(biāo)排放。
由于物理、化學(xué)的方法帶來二次污染且成本高等缺點(diǎn)，使得難以在印染廢水的處理中得到很好的應(yīng)用，如現(xiàn)在應(yīng)用較多的膜法，雖然能幫企業(yè)解決一些問題，但是由于成本太高，對(duì)于中小企業(yè)來說負(fù)擔(dān)較重。生物法成本低，效率高是污水處理發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。由于印染廢水屬于高鹽廢水，需要耐鹽的微生物處理效果才好，而大多微生物在高鹽環(huán)境下生長(zhǎng)、代謝有機(jī)污染物的能力下降，以致于達(dá)不到理想的效果，加之目前提標(biāo)改造的實(shí)施又給印染企業(yè)提出了一個(gè)棘手的問題，同時(shí)也具有很大的挑戰(zhàn)性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種紅球菌菌株及其在印染廢水處理中的應(yīng)用，由本發(fā)明的紅球菌制備的微生物菌劑尤其對(duì)高鹽印染廢水深度處理具有很好的效果。
一種紅球菌菌株，命名為Rhodococcus corynebacterioides，株號(hào)為ZHY1-4，保藏號(hào)為CGMCC No.8172。
本發(fā)明的紅球菌菌株保藏于位于北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏日期為2013年9月11日，保藏號(hào)為CGMCC No.8172。
所述紅球菌從處理高鹽染料廢水的活性污泥中分離得到，為短桿狀;所述紅球菌ZHY1-4的培養(yǎng)特征：
培養(yǎng)基成分如下：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2;35℃培養(yǎng)生長(zhǎng)4天后，菌落大小約2-3mm，橘黃色，菌落凸起，邊緣規(guī)則，菌落表面光滑。
所述紅球菌對(duì)NaCl的耐受度最高可達(dá)到3%，對(duì)高鹽分印染廢水及印染廢水深度處理具有較好降解作用的，紅球菌對(duì)高鹽印染廢水不僅具有降解COD的作用，還能夠去除氨氮。
本發(fā)明還提供了一種如所述紅球菌菌株在處理印染廢水中的應(yīng)用。所述印染廢水的含鹽質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1～3%。
一種優(yōu)選的應(yīng)用方法：將所述紅球菌ZHY1-4配制成紅球菌菌液，馴化后投加到印染廢水處理工藝的接觸氧化池內(nèi)。
印染廢水處理工藝為現(xiàn)有的常規(guī)處理工藝，投加量根據(jù)菌劑對(duì)廢水處理的實(shí)際效果投加。制成紅球菌菌液的培養(yǎng)基中加入NaCl，培養(yǎng)基成分優(yōu)選為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2。
另一種優(yōu)選的應(yīng)用方法：將所述紅球菌ZHY1-4制成微生物菌劑，將所述微生物菌劑投加到印染廢水處理工藝中的好氧池和接觸氧化池中。
本發(fā)明的微生物菌劑投加到常規(guī)印染廢水處理工藝中的好氧池和接觸氧化池中，投加量根據(jù)處理對(duì)象的特性和處理效果來具體確定。
將所述紅球菌ZHY1-4制成微生物菌劑的方法包括如下步驟：
(1)將紅球菌ZHY1-4活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā)酵液即得所述微生物菌劑。
所述搖瓶培養(yǎng)基成分為：蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基與種子培養(yǎng)基的成分相同，其成分為：蛋白胨5g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.5。
步驟(2)的培養(yǎng)過程中無菌空氣通入量為1:0.8(V/V);步驟(3)的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1：(0.8-1.0)(V/V);步驟(2)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分;步驟(3)的培養(yǎng)過程中攪拌速度為200-220轉(zhuǎn)/分。
本發(fā)明提供的紅球菌菌株及由該紅球菌菌株制備得到的微生物菌劑還可應(yīng)用于印染廢水的深度處理。
本發(fā)明還提供一種由所述紅球菌菌株制備得到的微生物菌劑，其活性成分為紅球菌菌體，所述微生物菌劑的制備方法包括如下步驟：
(1)將紅球菌ZHY1-4活化后接種至搖瓶培養(yǎng)基中，35～37℃振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期，收集搖瓶菌種;
(2)將搖瓶菌種接種至種子培養(yǎng)基中，34～36℃培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，得種子液;
(3)將所述種子液接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，34～36℃發(fā)酵完成后收集發(fā)酵液即得所述微生物菌劑。
微生物菌劑的制備方法具體過程為：
(1)、斜面種子：將菌株ZHY1-4在培養(yǎng)皿或試管里活化培養(yǎng)備用。
(2)、搖瓶種子：將活化好的單菌落接種于培養(yǎng)基(蛋白胨10g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖1g/L，pH7.0-7.2)中，35℃振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期，準(zhǔn)備接種到種子罐。
(3)、種子罐：配制種子罐培養(yǎng)基(培養(yǎng)基成分為：蛋白胨5g/L，酵母浸出粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖2g/L，pH7.0-7.5)，將30L種子培養(yǎng)基加入50L種子罐，121℃高壓濕熱滅菌，冷卻至33℃后，將搖瓶菌種按10%(V/V)的接種量接種到種子罐，35℃培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分，無菌空氣通入量為1:0.8(V/V)。
(4)發(fā)酵罐：發(fā)酵罐所用的培養(yǎng)基成分與種子罐的培養(yǎng)基相同，發(fā)酵罐培養(yǎng)基裝量為500L，裝300L的發(fā)酵培養(yǎng)基，在1.1Kg/cm2的壓力下，121℃高壓濕熱滅菌，滅菌后冷卻至35℃以下，通無菌空氣保持無菌狀態(tài)備用;將達(dá)到對(duì)數(shù)期的種子液按10%(V/V)的接種量接入發(fā)酵罐，接種后的發(fā)酵罐溫度控制在35℃左右，發(fā)酵罐的培養(yǎng)過程中無菌空氣的通氣量為1：(0.8-1.0)(V/V)，攪拌速度為200-220轉(zhuǎn)/分，整個(gè)工藝流程培養(yǎng)時(shí)間為24-30小時(shí);發(fā)酵結(jié)束后菌體數(shù)量達(dá)到10億個(gè)/mL以上。
(5)產(chǎn)品：發(fā)酵完成后發(fā)酵液直接用塑料包裝桶或包裝瓶分裝成液體劑型。
與現(xiàn)有處理方法相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
由于印染廢水屬于高鹽廢水，需要耐鹽的微生物處理效果才好，而大多微生物在高鹽環(huán)境下生長(zhǎng)、代謝有機(jī)污染物的能力下降，以致于達(dá)不到理想的效果，加之目前提標(biāo)改造的實(shí)施又給印染企業(yè)提出了一個(gè)棘手的問題，同時(shí)也具有很大的挑戰(zhàn)性。而本發(fā)明通過耐鹽的微生物處理印染廢水，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，是環(huán)境污染修復(fù)的重要工具。
本發(fā)明提供的紅球菌具有較廣的降解譜，對(duì)多種高鹽印染廢水及印染廢水的深度處理有較好的處理效果，對(duì)COD和氨氮都有較好的去除效 果。
本發(fā)明的微生物菌劑具有生產(chǎn)成本低、使用方便、對(duì)高鹽印染廢水及印染廢水深度處理同樣具有很好的效果。
本發(fā)明在高鹽印染廢水及印染廢水深度處理上的應(yīng)用，降低了生產(chǎn)成本和使用成本，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康具有重要的意義。
