公布日：2022.07.29
申請日：2022.04.30
分類號：C02F3/34(2006.01)I;C02F3/10(2006.01)I;C12N1/20(2006.01)I;C12N1/36(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C12R1/06(2006.01)N;
C12R1/39(2006.01)N;C12R1/225(2006.01)N;C12R1/01(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種超低溫廢水的微生物處理方法，包括：在有氧裝置中投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株，通過激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株將預(yù)處理的超低溫廢水中的污染物代謝去除。本發(fā)明解決了超低溫環(huán)境下尤其是0～10攝氏度環(huán)境下污水生化處理效率低的技術(shù)問題，本發(fā)明通過在有氧裝置中投加其經(jīng)過篩選激活馴化富集之后的復(fù)合嗜冷菌株，以確保生化在在0～10攝氏度之間的水溫環(huán)境下對各污染物的去除。通過本發(fā)明技術(shù)解決了低溫環(huán)境下污水處理效率下降的問題；可確保在0～10攝氏度之間水溫下的污染物降解效率保持穩(wěn)定；大幅降低了北方或冬天低溫環(huán)境下廢水的處理設(shè)施的投資成本；大幅降低了冬天低溫環(huán)境下微生物處理過程中的運行成本。
權(quán)利要求書
1.一種超低溫廢水的微生物處理方法，其特征在于，包括：在有氧裝置中投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株，通過激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株將預(yù)處理的超低溫廢水中的污染物代謝去除；所述復(fù)合嗜冷菌株包括：共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)：南極短桿菌(Brevibacteriumantarcticum)、假交替單胞菌(PseudoalteromonashaloplanktisTAC125)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、海單胞菌屬(Marinomonas)、嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)、極低桿菌屬(Polaribacter)、弓形桿菌屬(Arcobacter)、熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、脆假單胞菌(Pseudomonasfragi)、金黃桿菌(Chryseobacteriumaquifrigidense)、乳酸桿菌(Lactobacillusalgidus)、南極嗜冷希瓦氏菌(ShewanellaLivingstonensisAc10)、西伯利亞微桿菌(Exiguobacteriumsibiricum255-15)和極低冷桿菌(PsychrobactercryohalolentisK5)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合嗜冷菌株的質(zhì)量比為：共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)：南極短桿菌(Brevibacteriumantarcticum)：假交替單胞菌(PseudoalteromonashaloplanktisTAC125)：節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)：海單胞菌屬(Marinomonas)：嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)：極低桿菌屬(Polaribacter)：弓形桿菌屬(Arcobacter)：熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)：脆假單胞菌(Pseudomonasfragi)：金黃桿菌(Chryseobacteriumaquifrigidense)：乳酸桿菌(Lactobacillusalgidus)：南極嗜冷希瓦氏菌(ShewanellaLivingstonensisAc10)：西伯利亞微桿菌(Exiguobacteriumsibiricum255-15)：極低冷桿菌(PsychrobactercryohalolentisK5)＝(8～15％)：(5～12％)：(6～10％)：(10～15％)：(3～8％)：(5～8％)：(7～12％)：(3～7％)：(7～10％)：(4～9％)：(9～12％)：(6～12％)：(5～11％)：(4～9％)：(3～10％)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合嗜冷菌株的激活馴化富集的方法包括：按照復(fù)合嗜冷菌株：超低溫廢水：清水：活性碳粉末：膨潤土粉末＝1％：20～40％：30～70％：1～2％：1～1.5％的比例混合均勻，控制溫度在0～5攝氏度之間曝氣反應(yīng)18～30小時后復(fù)合嗜冷菌株完成激活馴化和富集，富集之后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液濃度達到90億個/ml以上。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述超低溫廢水，用于為復(fù)合嗜冷菌株的激活提供營養(yǎng)為馴化提供環(huán)境，使復(fù)合嗜冷菌株在激活過程進一步優(yōu)化各菌株，使復(fù)合嗜冷菌株針對超低溫廢水水質(zhì)適應(yīng)性更強；所述活性碳粉末，用于為激活的復(fù)合嗜冷菌株提供富集的載體，便于培養(yǎng)更加高密度的復(fù)合嗜冷菌株。所述膨潤土粉末中含有微生物可利用的微量因素，同時可以較強的吸附性能，用于為復(fù)合嗜冷菌株激活馴化和富集過程中提供良好的生物載體。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株代謝超低溫廢水中污染物的機理包括：南極短桿菌(Brevibacteriumantarcticum)中耐高銅離子、汞離子和鉻，用于分解復(fù)雜碳鏈污染物，所述復(fù)雜碳鏈污染物包括淀粉、明膠及碳氫結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)；假交替單胞菌(PseudoalteromonashaloplanktisTAC125)及節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)，用于在零下18攝氏度～0攝氏度之間代謝復(fù)雜環(huán)狀結(jié)構(gòu)污染物；海單胞菌屬(Marinomonas)、嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)、極低桿菌屬(Polaribacter)和弓形桿菌屬(Arcobacter)，用于在低于3攝氏度環(huán)境中降解芳香烴化學(xué)物質(zhì)；熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、脆假單胞菌(Pseudomonasfragi)、金黃桿菌(Chryseobacteriumaquifrigidense)和乳酸桿菌(Lactobacillusalgidus)，用于在低于2攝氏度的環(huán)境條件下對含羥基及羧基的化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)具有氧化能力；南極嗜冷希瓦氏菌(ShewanellaLivingstonensisAc10)、西伯利亞微桿(Exiguobacteriumsibiricum255-15)及極低冷桿菌(PsychrobactercryohalolentisK5)，用于在-1～3攝氏度之間對含氮類有機物污染物氧化分解，轉(zhuǎn)化為氨氮及二氧化及水；氨氮再被共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)氧化去除；共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)為氨氧化菌株，用于在低溫環(huán)境下去除超低溫廢水中的氨氮。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株在有氧裝置中投加的方法包括：在有氧裝置水溫低于10攝氏度時開始投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株，并根據(jù)進水廢水的COD濃度和氨氮濃度確定激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的投加量；每噸廢水中投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液的投加量為：0.5～1.5kg/噸水。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)進水廢水的COD濃度和氨氮濃度確定激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的投加量，具體為：進水廢水的COD濃度在2000mg/L以上，氨氮濃度在150mg/L以上每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液1.5kg；進水廢水的COD濃度在1000～1999mg/L，氨氮濃度在100～150mg/L每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液1.25kg進水廢水的COD濃度在500～999mg/L，氨氮濃度在50～99mg/L每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液0.8kg；進水廢水的COD濃度小于500mg/L,氨氮濃度小于50mg/L，每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液0.5kg。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理的超低溫廢水的低溫極限溫度為0～10攝氏度之間。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有氧裝置包括帶有曝氣系統(tǒng)的有氧裝置或生化系統(tǒng)的好氧段。
發(fā)明內(nèi)容
在污水生化處理過程中溫度對生化的處理效果至關(guān)重要，其微生物的最適溫度在35攝氏度左右，通常生化系統(tǒng)微生物活性低于20攝氏度效率開始下降，低于15攝氏度情況下效率明顯下降，而低于10攝氏度的環(huán)境下污水處理難于正常運行；我們大部分區(qū)域冬天的溫度低于0攝氏度，這種情況下污水處理系統(tǒng)的溫度低于10攝氏度，為了確保生化系統(tǒng)正常運行，需要采取必要的升溫措施，同時也為企業(yè)帶來較大的投資或運行成本壓力；為了解決超低溫環(huán)境下污水生化處理效率低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種超低溫廢水的微生物處理方法，該發(fā)明技術(shù)是通過在有氧裝置中投加其經(jīng)過篩選，激活馴化富集之后的復(fù)合嗜冷菌株，以確保生化在在0～10攝氏度之間超低溫廢水的水溫環(huán)境下對各污染物的去除。通過本發(fā)明技術(shù)解決了低溫環(huán)境下污水處理效率下降的問題；可確保在0～10攝氏度之間超低溫廢水水溫下的污染物降解效率保持穩(wěn)定；大幅降低了北方或冬天低溫環(huán)境下廢水的處理設(shè)施的投資成本；大幅降低了冬天低溫環(huán)境下微生物處理過程中的運行成本。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供的一種超低溫廢水的微生物處理方法，包括：
在有氧裝置中投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株，通過激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株將預(yù)處理的超低溫廢水中的污染物代謝去除；
所述復(fù)合嗜冷菌株包括：共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)：南極短桿菌(Brevibacteriumantarcticum)、假交替單胞菌(PseudoalteromonashaloplanktisTAC125)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、海單胞菌屬(Marinomonas)、嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)、極低桿菌屬(Polaribacter)、弓形桿菌屬(Arcobacter)、熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、脆假單胞菌(Pseudomonasfragi)、金黃桿菌(Chryseobacteriumaquifrigidense)、乳酸桿菌(Lactobacillusalgidus)、南極嗜冷希瓦氏菌(ShewanellaLivingstonensisAc10)、西伯利亞微桿菌(Exiguobacteriumsibiricum255-15)和極低冷桿菌(PsychrobactercryohalolentisK5)。
進一步的，所述復(fù)合嗜冷菌株的質(zhì)量比為：
共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)：南極短桿菌(Brevibacteriumantarcticum)：假交替單胞菌(PseudoalteromonashaloplanktisTAC125)：節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)：海單胞菌屬(Marinomonas)：嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)：極低桿菌屬(Polaribacter)：弓形桿菌屬(Arcobacter)：熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)：脆假單胞菌(Pseudomonasfragi)：金黃桿菌(Chryseobacteriumaquifrigidense)：乳酸桿菌(Lactobacillusalgidus)：南極嗜冷希瓦氏菌(ShewanellaLivingstonensisAc10)：西伯利亞微桿菌(Exiguobacteriumsibiricum255-15)：極低冷桿菌(PsychrobactercryohalolentisK5)＝(8～15％)(5～12％)：(6～10％)：(10～15％)：(3～8％)：(5～8％)：(7～12％)：(3～7％)：(7～10％)：(4～9％)：(9～12％)：(6～12％)：(5～11％)：(4～9％)：(3～10％)。
進一步的，所述復(fù)合嗜冷菌株的激活馴化富集的方法包括：
按照復(fù)合嗜冷菌株：超低溫廢水：清水：活性碳粉末：膨潤土粉末＝1％：20～40％：30～70％：1～2％：1～1.5％的比例混合均勻，控制溫度在0～5攝氏度之間曝氣反應(yīng)18～30小時后復(fù)合嗜冷菌株完成激活馴化和富集，富集之后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液濃度達到90億個/ml以上。
其中，所述超低溫廢水，用于為復(fù)合嗜冷菌株的激活提供營養(yǎng)為馴化提供環(huán)境，使復(fù)合嗜冷菌株在激活過程進一步優(yōu)化各菌株，使復(fù)合嗜冷菌株針對超低溫廢水水質(zhì)適應(yīng)性更強；
所述活性碳粉末，用于為激活的復(fù)合嗜冷菌株提供富集的載體，便于培養(yǎng)更加高密度的復(fù)合嗜冷菌株。
所述膨潤土粉末中含有微生物可利用的微量因素，同時可以較強的吸附性能，用于為復(fù)合嗜冷菌株激活馴化和富集過程中提供良好的生物載體。
進一步的，所述激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株代謝超低溫廢水中污染物的機理包括：
南極短桿菌(Brevibacteriumantarcticum)中耐高銅離子、汞離子和鉻，用于分解復(fù)雜碳鏈污染物，所述復(fù)雜碳鏈污染物包括淀粉、明膠及碳氫結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)；
假交替單胞菌(PseudoalteromonashaloplanktisTAC125)及節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)，用于在零下18攝氏度～0攝氏度之間代謝復(fù)雜環(huán)狀結(jié)構(gòu)污染物；
海單胞菌屬(Marinomonas)、嗜冷桿菌屬(Psychrobacter)、極低桿菌屬(Polaribacter)和弓形桿菌屬(Arcobacter)，用于在低于3攝氏度環(huán)境中降解芳香烴化學(xué)物質(zhì)；
熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、脆假單胞菌(Pseudomonasfragi)、金黃桿菌(Chryseobacteriumaquifrigidense)和乳酸桿菌(Lactobacillusalgidus)，用于在低于2攝氏度的環(huán)境條件下對含羥基及羧基的化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)具有氧化能力；
南極嗜冷希瓦氏菌(ShewanellaLivingstonensisAc10)、西伯利亞微桿(Exiguobacteriumsibiricum255-15)及極低冷桿菌(PsychrobactercryohalolentisK5)，用于在-1～3攝氏度之間對含氮類有機物污染物氧化分解，轉(zhuǎn)化為氨氮及二氧化及水；氨氮再被共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)氧化去除。
共生餐古菌(CenarchaeumsymbiosumA)為氨氧化菌株，用于在低溫環(huán)境下去除超低溫廢水中的氨氮。
進一步的，所述激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株在有氧裝置中投加的方法包括：
在有氧裝置水溫低于10攝氏度時開始投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株，并根據(jù)進水廢水的COD濃度和氨氮濃度確定激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的投加量；
每噸廢水中投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液的投加量為：0.5～1.5kg/噸水。
其中，所述根據(jù)進水廢水的COD濃度和氨氮濃度確定激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的投加量，具體為：
進水廢水的COD濃度在2000mg/L以上，氨氮濃度在150mg/L以上每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液1.5kg；
進水廢水的COD濃度在1000～1999mg/L，氨氮濃度在100～150mg/L每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液1.25kg；
進水廢水的COD濃度在500～999mg/L，氨氮濃度在50～99mg/L每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液0.8kg；
進水廢水的COD濃度小于500mg/L,氨氮濃度小于50mg/L，每噸廢水投加激活馴化富集后的復(fù)合嗜冷菌株的菌液0.5kg。
其中，所述預(yù)處理的超低溫廢水的低溫極限溫度為0～10攝氏度之間。
其中，所述有氧裝置包括帶有曝氣系統(tǒng)的有氧裝置或生化系統(tǒng)的好氧段。
本發(fā)明提供了一種超低溫廢水的微生物處理方法，相對傳統(tǒng)低溫生物技術(shù)有明顯的差異，本發(fā)明采用嗜低溫的復(fù)合嗜冷菌株，其耐受溫度在0～10攝氏度之間，從而大幅提升了傳統(tǒng)低溫菌適應(yīng)溫度范圍的10攝氏度以上的環(huán)境；本發(fā)明技術(shù)可以將極限生化處理系統(tǒng)的極限溫度降低至0攝氏度，相較于傳統(tǒng)技術(shù)要求10攝氏度及以上，從而有效解決了北方區(qū)域冬天污水廠運行的難題。
（發(fā)明人：舒孝喜;溫捷）
