本發明屬于生活污水處理的技術領域,具體涉及一種除磷微生物菌劑及其制備方法和應用。
背景技術:
我國廣大農村地區,由于使用含磷洗滌劑,致使生活污水含磷量長期超標。未經專業處理的污水排入江河湖泊,從點源擴大到面源,嚴重地破壞了水體,不僅影響生態景觀,而且增加了飲用水的處理成本,并對那些飲用水源不達標的地區,直接損害人的健康。因此,尋求有效地去除污水中磷是十分迫切的。
污水除磷,主要有化學法和生物法,或者二者組合工藝。化學法除磷雖然效率較高,但所產生的污泥由于伴隨的絮凝劑存在造成二次污染,處理成本相對昂貴;傳統的生物處理工藝操作簡單,但磷去除效率較低,難以滿足出水要求。
技術實現要素:
為解決現有技術中化學法除磷和傳統的生物法除磷中存在的問題,本發明提供了一種除磷微生物菌劑及其制備方法和應用。
本發明提供了一種除磷微生物菌劑,所述微生物菌劑中包含假單胞菌和鏈霉菌。假單胞菌為假單胞菌W12,分類命名為Pseudomonas sp.,保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏地址:北京市朝陽區北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所,保藏編號為CGMCC No.12460,保藏日期為2016年5月17日。鏈霉菌為鏈霉菌GS14,分類命名為Streptomyces sp.,保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏地址:北京市朝陽區北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所,保藏編號為CGMCC No.7095,保藏日期為2013年1月8日。
進一步的,所述菌劑中假單胞菌和鏈霉菌的菌體數量比為1-3:1-3。
本發明還提供了一種除磷微生物菌劑的制備方法,該方法包括以下步驟:
(1)分別挑取假單胞菌和鏈霉菌的分離菌株至菌種保藏培養基,劃線培養后,挑取單菌落至菌種活化培養基中,振蕩培養后,得到活化培養物;
(2)將假單胞菌和鏈霉菌的活化培養物分別接種到種子培養基中,通氣培養后,得到液體種子;
(3)將假單胞菌和鏈霉菌的液體種子分別接種到發酵培養基中,通氣培養后,得到活菌體培養物;
(4)將假單胞菌和鏈霉菌的活菌體培養物混合均勻后,得到所述除磷微生物菌劑。
進一步的,步驟(1)中,在28-32℃,150-200r/min搖床振蕩培養22-25h,得到活化培養物。
進一步的,步驟(2)中,假單胞菌和鏈霉菌的活化培養物的接種量均為5-10%,在28-33℃,通氣培養18-24h。
進一步的,步驟(3)中,假單胞菌和鏈霉菌的液體種子的接種量均為5-10%,在28-33℃,通氣培養15-30h。
進一步的,步驟(2)中,假單胞菌和鏈霉菌的活菌體培養物以菌體數量比1-3:1-3混合均勻。
本發明又提供了一種除磷微生物菌劑的應用,所述除磷微生物菌劑用于強化生活污水的生物除磷。
與現有技術相比,本發明的有益效果在于:(1)提供了兩種新的除磷微生物菌株:假單胞菌W12和鏈霉菌GS14;(2)本發明微生物菌劑中包含假單胞菌和鏈霉菌,該除磷微生物菌劑應用于生活污水處理中,不僅能夠去除污水中總磷的含量;而且對總氮也具有良好的去除效果。本發明也是首次將假單胞菌與鏈霉菌組合用于污水除磷。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行詳細的解釋說明。
本發明所提供的除磷微生物菌株,一株為假單胞菌(Pseudomonas sp.)W12是一株高效脫氮聚磷細菌,是從河道水體中分離獲得,保藏于中國 微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏,保藏編號為:CGMCCNo.12460;另一株為鏈霉菌(Streptomyces sp.)GS14,是從污水處理廠的活性污泥中分離獲得,保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏,保藏編號為:CGMCC No.7095;保藏單位地址:北京市朝陽區北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所。
本發明的除磷微生物菌劑中包含假單胞菌和鏈霉菌,該假單胞菌為假單胞菌W12,該鏈霉菌為鏈霉菌GS14。該除磷微生物菌劑的制備方法包括以下步驟:
(1)培養基配制:
菌種保藏培養基(固體,1L):蛋白胨10g、酵母膏5g、氯化鈉5g、瓊脂20g,加水至1L,pH 7.2。
菌種活化培養基(液體,1L):蛋白胨10g、酵母膏5g、氯化鈉5g,加水至1L,pH 7.2。
種子培養基(液體,10L):MgSO4 1.0g、KH2PO4 5.0g、NaC1 5.0g、K2HPO4 15.0g、蔗糖100g、蛋白胨50g,加水至10L,pH 7.2。
發酵培養基(液體,200L):MgSO4 20g、KH2PO4 100g、NaC1 100g、K2HPO4 300g、糖蜜12kg、(NH4)2SO4 0.8kg,加水至200L,pH 7.2。
以上培養基均在121℃滅菌10-20min。
(2)菌種活化:分別挑取假單胞菌和鏈霉菌的分離菌株至菌種保藏培養基中,30℃連續劃線、挑單菌落培養兩次后,挑取單菌落在菌種活化培養基中,在28-32℃、150-200r/min搖床振蕩培養22-25h,得到活化培養物。
(3)液體種子液的制備:向裝有高溫滅菌的種子培養基的發酵罐中,按照5-10%的接種量分別接種假單胞菌和鏈霉菌的活化培養物,在30-37℃,通氣培養18-24h,得到液體種子。
(4)液態發酵:向裝有高溫滅菌的發酵培養基中,按照5-10%的接種量分別接種假單胞菌和鏈霉菌的液體種子,在28-33℃,通氣培養15-30h,得到活菌體培養物。
(5)菌劑制備:將步驟(4)培養好的活菌培養物按照體積比1:1混合均勻,加入甘氨酸(質量分數0.3%-2%)和甘油(質量分數0.5%-5%),灌裝保藏。
該除磷微生物菌劑應用于生活污水的生物除磷。向污水處理系統中的好氧池中批次添加體積分數為0.05%-0.5%的上述除磷微生物菌劑,污水處理系統保持正常運行。
實施例1
污水來源:小區生活污水
除磷微生物中包含:假單胞菌W12、鏈霉菌GS14(二者等量加入到廢水中,接種量:v/v,1/150,菌液/廢水)
選取北京某小區生活污水,三個重復,每個重復各10L,加入除磷微生物菌劑,4天后測試其中的總磷去除率。結果如下:
實施例2
污水來源:京郊農村污水
除磷微生物中包含:假單胞菌W12、鏈霉菌GS14(二者等量加入到廢水中,接種量:v/v,1/150,菌液/廢水)
選取北京某京郊農村污水,三個重復,每個重復各10L,加入除磷微生物菌劑,4天后測試其中的總磷去除率。結果如下:
除磷微生物菌劑對所處理的農村污水的總磷和總氮均具有很好的去除率,分別達到56%和59%。
實施例3:村莊生活污水MBR工藝中的生物強化除磷
在北京市懷柔區某村莊生活污水膜生物反應器(MBR)處理系統中添加菌劑,按照生化池污水量的0.1%添加本發明的除磷菌劑,每3天補加1次,補加3次后,出水中總磷去除率顯著提高。結果如下:
實施例4:曝氣生物濾池工藝中的生物強化除磷
選取北京市懷柔區某村莊生活污水曝氣生物濾池處理系統中添加菌劑,按照生化池污水量的0.15%添加本發明的除磷菌劑,每2天補加1次,補加3次后,出水中總磷去除率顯著提高。結果如下:
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明實質內容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。