公布日：2023.12.26
申請(qǐng)日：2023.09.28
分類號(hào)：C12N1/02(2006.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C12N1/38(2006.01)I;C12N11/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種多種微生物的分離富集方法，包括以下步驟：步驟一：取河流表層水體，經(jīng)過(guò)隔除和沉淀后，步驟二：對(duì)步驟一獲得的泥直接進(jìn)行過(guò)度曝氣，曝氣后靜沉得上清液層、活性微生物污泥層及沉淀泥沙底層，步驟三：對(duì)步驟一中從預(yù)培養(yǎng)液取出液體，分離純化富集培養(yǎng)液體中的微生物，步驟四：在步驟二保留物中加入作為培養(yǎng)基的待處理黑臭水體河道的上游污水，持續(xù)曝氣，步驟五：微生物富集激活填料制備。本發(fā)明以活性炭粉末和粘土為吸附劑和分散劑，將微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子均勻融合到固相碳源中，填料應(yīng)用中可同步緩釋碳源和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子，從而充分發(fā)揮其對(duì)污水中土著微生物的高效富集激活效應(yīng)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：取河流表層水體，經(jīng)過(guò)隔除和沉淀后，再用滅菌的0.22微米濾膜抽濾，濾膜放入瓶中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，培養(yǎng)基為抽濾后的河水或者人工培養(yǎng)液，培養(yǎng)溫度為25～35℃，振蕩培養(yǎng)3～4天，維持pH值6～7，溶解氧高于2mg/L，得到預(yù)培養(yǎng)液，同時(shí)，取待處理黑臭水體河道泥層的泥，去除其中的大顆粒無(wú)機(jī)物；步驟二：對(duì)步驟一獲得的泥直接進(jìn)行過(guò)度曝氣，曝氣后靜沉得上清液層、活性微生物污泥層及沉淀泥沙底層，保留活性微生物污泥層，排出其他層；步驟三：對(duì)步驟一中從預(yù)培養(yǎng)液取出液體，分離純化富集培養(yǎng)液體中的微生物，異養(yǎng)氨氧化活性實(shí)驗(yàn)：采用專性液體培養(yǎng)基對(duì)步驟(b)分離純化富集培養(yǎng)的微生物進(jìn)行氨氮降解活性測(cè)定，挑選在培養(yǎng)2-3天后氨氮降解效率60％以上的微生物，由此得到高效菌株；步驟四：在步驟二保留物中加入作為培養(yǎng)基的待處理黑臭水體河道的上游污水，持續(xù)曝氣，取樣檢測(cè)COD、pH、NH3-N及TN指標(biāo)，當(dāng)出水所有指標(biāo)檢測(cè)值符合一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，停止曝氣，記錄曝氣時(shí)間，靜沉，保留清液層下1/3的清液及與步驟二活性微生物污泥層體積相同的污泥；步驟五：微生物富集激活填料制備：將粒徑不小于100目的粉末活性炭和粘土礦物按照1.0:(0.5-1.5)的質(zhì)量比混合均勻，然后加入占粉末活性炭質(zhì)量0.5-5.0％的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子，混合均勻后于105℃條件下烘干，研磨成不小于200目的粉末料，將所得粉末料投加到熔融態(tài)的固相碳源中，所述粉末料的加入量占固相碳源質(zhì)量的5.0-30％，攪拌均勻后進(jìn)行擠壓造粒，制得粒徑為2.0-5.0cm的微生物富集激活填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：將步驟五所得微生物富集激活填料填充到微生物富集激活填料單元中，微生物生物富集激活填料填充率為20-60％；在曝氣作用下，污染水體進(jìn)入箱體與微生物富集激活填料充分接觸，微生物富集激活填料緩釋的碳源和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子促使進(jìn)污染水體中的微生物快速富集、激活和增殖，其釋放的高效活性菌隨出水進(jìn)入城市水體，有效地調(diào)節(jié)水體中的生物菌落結(jié)構(gòu)和豐度，增強(qiáng)微生物的新陳代謝能力，加快有機(jī)污染物的礦化，最終達(dá)到水體修復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)自我凈化能力提升的目的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述的粘土礦物為膨潤(rùn)土、凹凸棒土、硅藻土、高嶺土或蒙脫石中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述步驟四中在每次曝氣后均保留清液層下1/3的清液及與步驟二活性微生物污泥層體積相同的污泥，當(dāng)出水達(dá)標(biāo)所需曝氣時(shí)間不再減少時(shí)，完成針對(duì)黑臭水體河道治理的微生物篩選富集，得到篩選富集后的活性微生物污泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述步驟一中的泥為黑臭水體河道泥層中表面3-5cm厚的泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述步驟三中獲得的高效菌株進(jìn)行再分離純化富集培養(yǎng)，由此得到異養(yǎng)型氨氧化微生物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述出水所有指標(biāo)檢測(cè)值符合一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)是出水COD≤50mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，pH為6-9。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述步驟五的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子為微量元素、維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、細(xì)胞分裂素或天然荷爾蒙中的一種或若干種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多種微生物的分離富集方法，其特征在于：所述步驟五中所述的固相碳源為聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己內(nèi)酸酯、丁二酸丁二醇酯或聚羥基丁酸戊酸酯中的一種或一種以上，熔融時(shí)取各自的熔點(diǎn)溫度。
發(fā)明內(nèi)容
(一)解決的技術(shù)問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多種微生物的分離富集方法，以解決背景技術(shù)中提到的技術(shù)問(wèn)題。
(二)技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多種微生物的分離富集方法，包括以下步驟：
步驟一：取河流表層水體，經(jīng)過(guò)隔除和沉淀后，再用滅菌的0.22微米濾膜抽濾，濾膜放入瓶中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，培養(yǎng)基為抽濾后的河水或者人工培養(yǎng)液，培養(yǎng)溫度為25～35℃，振蕩培養(yǎng)3～4天，維持pH值6～7，溶解氧高于2mg/L，得到預(yù)培養(yǎng)液，同時(shí)，取待處理黑臭水體河道泥層的泥，去除其中的大顆粒無(wú)機(jī)物；
步驟二：對(duì)步驟一獲得的泥直接進(jìn)行過(guò)度曝氣，曝氣后靜沉得上清液層、活性微生物污泥層及沉淀泥沙底層，保留活性微生物污泥層，排出其他層；
步驟三：對(duì)步驟一中從預(yù)培養(yǎng)液取出液體，分離純化富集培養(yǎng)液體中的微生物，異養(yǎng)氨氧化活性實(shí)驗(yàn)：采用專性液體培養(yǎng)基對(duì)步驟(b)分離純化富集培養(yǎng)的微生物進(jìn)行氨氮降解活性測(cè)定，挑選在培養(yǎng)2-3天后氨氮降解效率60％以上的微生物，由此得到高效菌株；
步驟四：在步驟二保留物中加入作為培養(yǎng)基的待處理黑臭水體河道的上游污水，持續(xù)曝氣，取樣檢測(cè)COD、pH、NH3-N及TN指標(biāo)，當(dāng)出水所有指標(biāo)檢測(cè)值符合一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，停止曝氣，記錄曝氣時(shí)間，靜沉，保留清液層下1/3的清液及與步驟二活性微生物污泥層體積相同的污泥；
步驟五：微生物富集激活填料制備：將粒徑不小于100目的粉末活性炭和粘土礦物按照1.0:(0.5-1.5)的質(zhì)量比混合均勻，然后加入占粉末活性炭質(zhì)量0.5-5.0％的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子，混合均勻后于105℃條件下烘干，研磨成不小于200目的粉末料，將所得粉末料投加到熔融態(tài)的固相碳源中，所述粉末料的加入量占固相碳源質(zhì)量的5.0-30％，攪拌均勻后進(jìn)行擠壓造粒，制得粒徑為2.0-5.0cm的微生物富集激活填料。
優(yōu)選的是，將步驟五所得微生物富集激活填料填充到微生物富集激活填料單元中，微生物生物富集激活填料填充率為20-60％；在曝氣作用下，污染水體進(jìn)入箱體與微生物富集激活填料充分接觸，微生物富集激活填料緩釋的碳源和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子促使進(jìn)污染水體中的微生物快速富集、激活和增殖，其釋放的高效活性菌隨出水進(jìn)入城市水體，有效地調(diào)節(jié)水體中的生物菌落結(jié)構(gòu)和豐度，增強(qiáng)微生物的新陳代謝能力，加快有機(jī)污染物的礦化，最終達(dá)到水體修復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)自我凈化能力提升的目的。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述的粘土礦物為膨潤(rùn)土、凹凸棒土、硅藻土、高嶺土或蒙脫石中的一種或一種以上。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述步驟四中在每次曝氣后均保留清液層下1/3的清液及與步驟二活性微生物污泥層體積相同的污泥，當(dāng)出水達(dá)標(biāo)所需曝氣時(shí)間不再減少時(shí)，完成針對(duì)黑臭水體河道治理的微生物篩選富集，得到篩選富集后的活性微生物污泥。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述步驟一中的泥為黑臭水體河道泥層中表面3-5cm厚的泥。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述步驟三中獲得的高效菌株進(jìn)行再分離純化富集培養(yǎng)，由此得到異養(yǎng)型氨氧化微生物。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述出水所有指標(biāo)檢測(cè)值符合一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)是出水COD≤50mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，pH為6-9。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述步驟五的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子為微量元素、維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、細(xì)胞分裂素或天然荷爾蒙中的一種或若干種。
在進(jìn)一步中優(yōu)選的是，所述步驟五中所述的固相碳源為聚羥基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己內(nèi)酸酯、丁二酸丁二醇酯或聚羥基丁酸戊酸酯中的一種或一種以上，熔融時(shí)取各自的熔點(diǎn)溫度。
(三)有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種多種微生物的分離富集方法，具備以下有益效果：
本發(fā)明以活性炭粉末和粘土為吸附劑和分散劑，將微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子均勻融合到固相碳源中，填料應(yīng)用中可同步緩釋碳源和微生物生長(zhǎng)促進(jìn)因子，從而充分發(fā)揮其對(duì)污水中土著微生物的高效富集激活效應(yīng)，磁瓦，微生物富集激活填料具有良好的生物親和性，有利于微生物在其表面生長(zhǎng)，促使富集在其表面的微生物以幾何性增長(zhǎng)，從而使該填料單元成為水體微生物增殖和活力之源，此外，菌種取自河道黑臭水體泥，菌種對(duì)本河道水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，針對(duì)性高，泥中長(zhǎng)年積累了大量的重金屬成分，因此泥中菌種對(duì)重金屬的耐受能力較強(qiáng)，此外，本發(fā)明可以快速、大量從自然水體獲取異養(yǎng)型氨氧化微生物，所獲取的異養(yǎng)型氨氧化微生物能同時(shí)降解有機(jī)物與水體氨氮，無(wú)需曝氣，所獲的異養(yǎng)型氨氧化微生物來(lái)源于自然水體，具有安全性、環(huán)境友好性與經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。
（發(fā)明人：張志強(qiáng);劉聰;張濤）
