專利名稱：用耐冷菌固定化處理低溫污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水的處理方法，特別是涉及用耐冷菌固定化處理低溫污水的方 法。本發(fā)明還涉及特異性處理低溫污水的9個細(xì)菌菌株，以及固定這些菌株的載體。
背景技術(shù)：
目前，活性污泥法是世界各國普遍采用的污水生物處理方法。其中使用的活性污 泥是一種復(fù)合生物群落，由以細(xì)菌為主的微生物群體和原生生物等組成。低溫條件不但生物活性低，而且污泥易膨脹。因此，通常用活性污泥法處理污水 時，曝氣池溫度在40°C左右，如果溫度降低，污水處理能力會明顯降低，中國北方地區(qū)冬季 環(huán)境氣溫很低，影響到曝氣池的溫度，使得低溫環(huán)境下降解有機(jī)物的污水處理成為一個難 題。韓紅軍等對于低溫污水的處理進(jìn)行的研究表明證明，7 9°C的低溫下利用活性污泥法 處理污水的處理能力大大低于同樣污泥負(fù)荷下常溫的處理效果(韓紅軍，梁杰，馬文成北 方寒冷地區(qū)SBR設(shè)計(jì)參數(shù)的修正及其探討環(huán)境工程2006，24 (2) :84 88)。目前我國寒冷 地區(qū)工程實(shí)踐中一般采用延長污水停留時間、降低污泥負(fù)荷、增加污泥回流量、對構(gòu)筑物采 取保溫或升溫等措施來保證冬季污水處理效果，但這無疑增加了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。對特異性細(xì)菌進(jìn)行固定富集可用于處理特異性難降解的污水，目前有以下涉及固 定化細(xì)菌方面的研究①用化學(xué)包埋法固定Amanda等以PVA-H3BO3包埋法固定化假單胞菌，在流化床反應(yīng)器中連續(xù)降解苯 酷(Wu, Amanda K Y, et al. Cell immobilization using PVA crosslinked with boric acidBiotechnol and Bioeng 1992，39 :447 449)。韓力平等用 PVA-硼酸-紗布法將篩 選細(xì)菌固定化后，投加到流化床反應(yīng)器中處理含喹啉廢水(韓力平王建龍劉恒等固定化細(xì) 胞流化床反應(yīng)器處理難降解有機(jī)物喹啉的實(shí)驗(yàn)研究環(huán)境科學(xué)2001，22(1) 78 80)。②用聚丙烯酰胺固定吳乾菁用聚丙烯酰胺固定化酵母菌細(xì)胞去除電鍍廢水中的Cd2+(吳乾菁固定化 酵母菌細(xì)胞去除Cd2+的研究重慶環(huán)境科學(xué)，1996，18(3) 16 19)。③用聚氨酯泡沫為吸附劑、聚乙烯醇(PVA)為包埋劑、飽和硼酸為交聯(lián)劑張雷等用聚氨酯泡沫為吸附劑、聚乙烯醇(PVA)為包埋劑、飽和硼酸為交聯(lián)劑制 備了固定化耐冷菌載體處理低溫污水(張雷，姜蔚，徐桂芹等固定化復(fù)合耐冷菌特性和效 能研究哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2007，23(1) :62 66)。馬力等在以聚氨酯泡 沫為載體，采用聚乙烯醇-硼酸包埋并加入少量海藻酸鈉和氯化鈣，改善了固定化載體顆 粒的物理性質(zhì)(馬力，李亞選，劉俊良等固定化耐冷菌處理低溫生活污水研究中國給水排 水 2005,21 (11) 41 44)。文獻(xiàn)報(bào)道的眾多研究實(shí)例都是利用凝膠法進(jìn)行純培養(yǎng)細(xì)菌的固定，凝膠固定對污水 中有機(jī)底物和代謝產(chǎn)物的傳至阻力較大，而且凝膠一旦破裂后處理比較困難，工業(yè)化不宜采 用。而且，現(xiàn)有技術(shù)的方法都采用化學(xué)包埋固定細(xì)菌，不適用于工業(yè)化大規(guī)模的污水處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是找到能夠在低溫環(huán)境下有效處理污水的特異性細(xì)菌。本發(fā)明的另一目的是為上述特異性細(xì)菌找到適當(dāng)?shù)墓潭ㄝd體和固定方式。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了 9個能夠在低溫環(huán)境下有效處理污水的菌株，并于2009年3月20 日在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心進(jìn)行保藏，這些菌株分別屬于腐敗希 瓦氏菌、解鳥氨酸拉烏爾菌、嗜水氣單胞菌、阿氏腸桿菌、陰溝腸桿菌等。本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)了上述特異性細(xì)菌適當(dāng)?shù)墓潭ㄝd體，是火山巖或聚氨酯，也可以用 火山巖和聚氨酯的混合物，所述聚氨酯優(yōu)選用聚氨酯泡沫。上述9個菌株可以選擇1 9種，以不同組合的方式，固定于火山巖和/或聚氨酯 載體上，利用曝氣法在低溫條件下可以高效處理污水。本發(fā)明突破化學(xué)包埋法的思維定式，直接將細(xì)菌投入到載體上，經(jīng)過一天的悶曝 就可將純培養(yǎng)特異細(xì)菌吸附到載體上面，可操作性強(qiáng)，適用于工業(yè)化大規(guī)模的污水處理。本發(fā)明的方法低溫及常溫下處理污水，所述低溫是指0 25°C，常溫是指25 45°C。本發(fā)明的方法能夠處理特異性難降解廢水，包括印染行業(yè)廢水、有機(jī)磷農(nóng)藥廢水， 合成洗滌劑工業(yè)廢水，石油煉制工業(yè)廢水等。


圖1是反應(yīng)器裝置的示意圖。圖中，1是載體反應(yīng)器，2是貯水桶，3是蠕動泵，4是 氣泵，5是出水桶。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例僅用于舉例說明本發(fā)明的方法，并不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1固定化耐冷菌于火山巖載體低溫處理污水將腐敗希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens) Space WS-I,腐敗希瓦 氏菌(Shewanellaputrefaciens)Space WS-2,解鳥氨酸拉烏爾菌(Raoultella ornithinolytica) Space WS—4，口譽(yù)水氣單(Aeromonas hydrophila) Space WS~5, H 腸桿菌(Ent. asburiae) Space WS_6，陰溝腸桿菌(Ent. cloacae) Space WS_7 等六株耐冷菌 接種于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，15 25°C培養(yǎng)1 2天。固定化前將其等體積混合。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基牛肉膏0. 3g/L;蛋白胨lg/L;氯化鈉0. 5g/L;pH 7. 2 7. 4;自來水配制。121°C滅菌20分鐘。將混合菌培養(yǎng)液按10%體積比加入到火山巖載體中，進(jìn)水到水面高于載體，曝氣 24h，使菌種固定在載體上。所用火山巖載體為火山巖生物濾料，顆粒大小:8mm，產(chǎn)自北京淇方天環(huán)保有限公司。第二天開始處理污水，污水進(jìn)水C0D300 750mg/L，氨氮15 30mg/L，恒流速下 進(jìn)水上出水，啟動反應(yīng)器(反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖1所示)。開始2天逐漸升到COD負(fù)荷7. Okg/ (m3*d)。當(dāng)出水渾濁，用氣水反沖的方式去除老化的生物膜。反應(yīng)器直徑5cm，載體填充高度10cm。污水處理方式為下進(jìn)上出。流速3L/天。污水經(jīng)上述處理后，COD檢測方法為重鉻酸鉀法，按照國家環(huán)保局《水和廢水水質(zhì) 監(jiān)測分析方法》編委會編撰的《水和廢水水質(zhì)監(jiān)測分析方法(第四版)》執(zhí)行。
表1是火山巖載體處理的數(shù)據(jù)，平均為進(jìn)水521mg/L，出水110mg/L，去除率78.2%，COD 負(fù)荷 6. 70kg/ (m3*d)。表1火山巖載體處理效果
權(quán)利要求
保藏編號為CGMCC No.2966～2974的9個菌株。
2.一種用于固定處理污水的細(xì)菌的載體，是火山巖。
3.一種用于固定處理污水的細(xì)菌的載體，是聚氨酯。
4.一種用于固定處理污水的細(xì)菌的載體，是火山巖和聚氨酯的混合物。
5.一種處理污水的方法，選用權(quán)利要求1所述9種細(xì)菌中任一種或一種以上，將細(xì)菌固 定于火山巖和/或聚氨酯載體上，進(jìn)行曝氣處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型處理污水的方法。本發(fā)明通過純種培養(yǎng)特異細(xì)菌獲得大量菌體，并將菌體固定于火山巖和/或聚氨酯載體上，利用固定的細(xì)菌進(jìn)行好氧曝氣處理污水，低溫下具有高效污水處理效果。
文檔編號C12N11/08GK101942400SQ20091015839
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者于德龍, 印紅, 龐欣, 王嘉, 王玥, 郝健 申請人:中國空間技術(shù)研究院空間生物(內(nèi)蒙古)研發(fā)中心