專利名稱：一種處理染料廢水的復合微生物菌劑、其制備及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及染料和印染工業廢水處理領域，具體說的是一種一種處理染料廢水的 復合微生物菌劑、其制備及其應用。
背景技術：
染料生產和印染廢水有機污染物含量高、水質變化大、可生化性差、色度大，染料 廢水的處理已成為了當今環境科學界急需解決的難題。目前，去除染料的色度主要是利 用化學方法和生物脫色法。化學方法由于成本及水質變動等方面的原因，其使用一直受 到制約。印染工業目前多為訂單生產，品種轉換較快，染料種類變化大，因此傳統生物法 及單一種類微生物菌制劑往往無法滿足水質變化的要求，并且對染料的脫色效果不明顯。 M. A.M. Martins等研究得到的假絲酵母(zeylanoides)能夠降解一些偶氮染料。Adnane Moutaouakkil等研究了 Enterobacter agglomerans對偶氮染料甲基紅的生物降解情況。 徐文東等研究了 Sphingob-acterium Thalpopilum對派拉丁藍RRN的脫色。但單一菌株對 染料的脫色降解局限性大，專一性較強，不能對多種染料脫色，不能適應印染工業染料種類 變化大、水質波動性強的特點。
發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處提供一種處理染料廢水的復合 微生物菌劑、其制備及其應用，篩選出對不同種類染料有降解和脫色作用的微生物進行優 化組合，以有效進行染料廢水脫色。本發明解決技術問題采用如下技術方案。本發明處理染料廢水的復合微生物菌劑的特點是按體積百分比的組成為溶血不動桿菌12% 沘％、大腸埃希桿菌12% 觀％、彎曲芽孢桿菌12% 21%、中間型耶爾森菌7% 對％、路德腸桿菌17. 5% 20%、 黑座克雷伯氏菌12. 5 % 20 % ；所述溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌 和黑座克雷伯氏菌的0D_均為0. 6士0. 05。本發明復合微生物菌劑的制備方法的特點是按如下過程進行將溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌和 黑座克雷伯氏菌種分別于牛肉膏蛋白胨培養基LB中培養18 M小時，培養溫度為20 37 0C，培養基的pH為6. 0 8. 0，分別獲得OD6tltl為0. 6 士 0. 05的溶血不動桿菌、大腸埃希桿 菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌和黑座克雷伯氏菌的活化液；將所得各活 化液混合即得所需的復合微生物菌劑。
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本發明復合微生物菌劑的制備方法的特點也在于所述牛肉膏蛋白胨培養基LB的 組成為牛肉浸膏2 6g、蛋白胨8 llg、NaCl 3 8g、蒸餾水1000mL、pH值為6. 0 8. O。本發明復合微生物菌劑用于染料廢水的水處理方法的特點是取染料濃度為60 200mg/L的染料廢水IOOOmL,加入葡萄糖0. 5 3g、硫酸銨 0. 1 lg、氯化鈉1 10g、磷酸二氫鉀1. 5 5g、磷酸氫二鈉1. 5 5g，以及MgSO4 · 7H20 0. 2g、FeSO4 · 7H20 O.Olg、CaCl2 0. 02g、MnS04 · 7H20 0. 002g，調節廢水 pH 為 6. 0 8. 0，并 同時加入復配微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養16 66小時完成廢水處理。本發明水處理方法的特點也在于所述染料廢水包括偶氮染料的活性紅、陽離子紅、分散紅、分散黃和分散橙染料廢水；蒽醌染料的溴氨酸、還原紅染料廢水；三苯甲烷類染料的孔雀綠和結晶紫染料廢水。與已有技術相比，本發明有益效果體現在1、本發明復合微生物菌劑，是在特定的復合配比及培養條件下，依靠相互間的協 同作用對偶氮染料活性紅、陽離子紅染料廢水；蒽醌染料溴氨酸染料廢水；三苯甲烷類孔 雀綠染料廢水均具有良好的脫色降解作用，對印染廢水適應性強，染料廣譜性強，克服了單 一種類微生物菌制劑往往無法滿足水質變化的要求的難點；2、本發明微生物菌劑中的各個單菌株可直接在市場購買，其復配簡便，制作方法
簡單；3、本發明復配微生物菌劑在40g/L的高濃度氯化鈉存在的條件下，仍可有效處理 染料廢水，耐鹽性好；4、本發明可以有效提高生化處理系統的脫色降解效率，成本低，適應性高，無二次 污染，是良好的處理印染廢水的復配微生物菌劑。
具體實施例方式實施例1 將溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑 座克雷伯氏菌種分別于牛肉膏蛋白胨培養基LB中培養18 M小時，培養溫度為20 37 0C，培養液的pH為6. 0 8. 0，分別獲得OD6tltl為0. 6 士 0. 05的溶血不動桿菌、大腸埃希桿 菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑座克雷伯氏菌的活化液；將溶血不動桿 菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑座克雷伯氏菌活化液按 體積百分比分別為12% 12% 12% 24% 20% 20%混合即得所需的復配微生物 菌劑。1、用于處理活性紅染料廢水，初始染料濃度60mg/L，色度吸光度值表示0. 952，染 料活性紅195屬于偶氮染料，結構復雜，單一微生物菌劑對其的處理難度很大，即使處理90 小時后，其色度去除效果仍然很差，最佳色度去除率僅為51%。 取初始染料濃度為60mg/L、色度吸光度表示為0. 952的活性紅195染料廢 水lOOOmL，加入葡萄糖1.5g，氯化鈉lg，磷酸二氫鉀2. 65g，磷酸氫二鈉4. 26g,以及MgSO4 · 7H20 0. 2g, FeSO4 · 7H20 0. Olg, CaCl2 0. 02g, MnSO4 · 7H20 0. 002g,調節 pH 為 7. O 7. 2，同時加入復合微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養66小時，培養溫度30°C，取經復合微生 物菌劑處理后的染料廢水5mL，于6000r/min的轉速下離心5min后傾倒出上清液，測量上 清液在染料最大吸收波長^Onm處吸光度值為0. 057，對應染料濃度3. 59mg/L,取得脫色率 94. 01%的脫色效果。2、用于處理孔雀石綠染料廢水，染料孔雀石綠屬于三苯甲烷類染料，具有高毒性、 高殘留、三致，即致畸、致癌、致突變的作用。取初始染料濃度80mg/L、色度吸光度值表示為 1. 629的孔雀石綠染料廢水lOOOmL，加入葡萄糖1. 5g、氯化鈉lg、磷酸二氫鉀2. 65g、磷酸氫 二鈉 4. 26g、以及 MgSO4 · 7H20 0. 2g, FeSO4 · 7H20 0. Olg, CaCl2 0. 02g, MnSO4 · 7H20 0. 002g, 調節pH為7. 0 7. 2，同時加入復合微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養16小時，培養溫度 30°C，取經復合微生物菌劑處理后的染料廢水5mL，于6000r/min的轉速下離心5分鐘后傾 倒出上清液，測量上清液在染料最大吸收波長606nm處吸光度值為0.016，對應染料濃度
0.79mg/L，取得脫色率99%的脫色效果。實施例2 將溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑 座克雷伯氏菌種分別于牛肉膏蛋白胨培養基LB中培養18 M小時，培養溫度為20 37°C，培養液的pH為7. 0 7. 2，分別獲得OD6tltl為0. 6士0. 05的溶血不動桿菌、大腸埃希 桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑座克雷伯氏菌的活化液；將溶血不動 桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑座克雷伯氏菌活化液 按體積百分比14% 28% 21% 7% 17.5% 12. 5%混合即得所需的復合微生物菌 劑。1、取初始染料濃度60. 00mg/L、色度吸光度表示為0. 952的活性紅195染料 廢水lOOOmL，加入葡萄糖1.5g、氯化鈉lg、磷酸二氫鉀2. 65g、磷酸氫二鈉4. 26g,以及 MgSO4 ·7Η20 0. 2g、FeSO4 ·7Η20 0.01g、CaCl2 0. 02g、MnSO4 · 7H20 0. 002g，調節 pH 為 7. 0 7. 2，同時加入復合微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養66小時，培養溫度30°C，取經復合微生 物菌劑處理后的染料廢水5mL，于6000r/min的轉速下離心5分鐘后傾倒出上清液，測量上 清液在染料最大吸收波長^Onm處吸光度值為0. 069，對應染料濃度4. 35mg/L,取得脫色率 92. 75%的脫色效果。2、中間體溴氨酸屬于蒽醌染料中間體，具有穩定的稠環芳香烴結構。取初始染料 濃度60mg/L、色度吸光度值表示為0. 763的溴氨酸染料中間體廢水lOOOmL，加入葡萄糖
1.5g、氯化鈉 lg、磷酸二氫鉀 2. 65g、磷酸氫二鈉 4. 26g,以及 MgSO4 ·7Η20 0. 2g、FeS04 · 7Η20 0. Olg、CaCl2 0. 02g、MnSO4 · 7H20 0. 002g，調節pH為7. 0 7. 2，同時加入復合微生物菌劑 IOOmL,靜置兼氧培養48小時，培養溫度30°C，取經復合微生物菌劑處理后的染料廢水5mL， 于6000r/min的轉速下離心5分鐘后傾倒出上清液，測量上清液在染料最大吸收波長482nm 處吸光度值為0. 038，對應染料濃度:3mg/L，取得脫色率95%的脫色效果。實施例3 將溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑 座克雷伯氏菌種分別于牛肉膏蛋白胨培養基LB中培養18 M小時，培養溫度為20 37°C，培養液的pH為7. 0 7. 2，分別獲得OD6tltl為0. 6士0. 05的溶血不動桿菌、大腸埃希
5桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑座克雷伯氏菌的活化液；將溶血不動 桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌、黑座克雷伯氏菌活化液 按體積百分比 14% 21% 7% 17. 5% 12. 5%混合即得所需的復合微生物菌 劑。1、取初始染料濃度80mg/L、色度吸光度值表示為1.6 的孔雀石綠染料廢 水lOOOmL，加入葡萄糖1.5g、氯化鈉lg、磷酸二氫鉀2. 65g、磷酸氫二鈉4. 26g,以及 MgSO4 ·7Η20 0. 2g、FeSO4 ·7Η20 0.01g、CaCl2 0. 02g、MnSO4 · 7H20 0. 002g，調節 pH 為 7. 0 7. 2，同時加入復合微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養16小時，培養溫度30°C，取經復配微生 物菌劑處理后的染料廢水5mL，于6000r/min的轉速下離心5分鐘后傾倒出上清液，測量上 清液在染料最大吸收波長606nm處吸光度值為0. 038，對應染料濃度1. 89mg/L，取得脫色率 97. 64%的脫色效果。2、染料陽離子紅X-GRL屬于單偶氮染料，色澤鮮艷，水溶性好，擴散性能優良，即 使5mg/L的陽離子紅廢水，顏色依然鮮紅。取初始染料濃度200mg/L、色度吸光度值表示為 2. 438的陽離子紅X-GRL染料廢水IOOOmL,加入葡萄糖1. 5g、氯化鈉lg、磷酸二氫鉀2. 65g、 磷酸氫二鈉 4. 26g、以及 MgSO4 · 7H20 0. 2g、FeSO4 · 7H20 0. 01g、CaCl2 0. 02g、MnSO4 · 7H20 0. 002g，調節pH為7. 0 7. 2，同時加入復合微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養M小時，培 養溫度30°C，取經復合微生物菌劑處理后的染料廢水5mL，于6000r/min的轉速下離心5分 鐘后傾倒出上清液，測量上清液在染料最大吸收波長520nm處吸光度值為0. 019，對應染料 濃度1. 62mg/L，取得脫色率99. 19%的脫色效果。本發明所涉及的細菌菌種按照菌種中文名稱、菌種拉丁學名、菌種保藏號及文獻 出處順序列示如下1、中間型耳口 爾森菌(Yersinia intermedia), CAU0830, Brenner DJ, et al. Yersinia intermedia :a new species of Enterobacteriaceae composed of rhamnose-positive, melibiose-positive, raffinose-positive strains(formerly called Yersinia enterocolitica or Yersinia enterocolitica-like).Curr. Microbiol. 4 :207-212,1980.2、足各 H J ff (Enterobacter ludwigii), CFCC10459, Hoffmann, H. et al. Description ofEnterobacter ludwigii sp. nov. , a novel Enterobacter species of clinical relevance. Syst. Appl. Microbiol. 28(3) :206-212,2005.3、彎曲芽孢桿菌(Bacillus flexus), ACCC 01016, Goto, K. et al. Application ofthe partial 16SrDNA sequence as an index for rapid identification of species in the genus Bacillus. J. Gen. Appl. Microbiol. 46(1) 1-8,2000.4、黑座克雷伯氏菌(Klebsiella variicola), ACCC 01751，Rosenblueth, Μ. et al.Klebsiellavariicola, a novel species with clinical and plant-associated isolates. Syst. Appl. Microbiol. 27 :27-35, 2004.5> il ^ sj] ff ^ (Acinetobacter haemolyticus), ACCC 11040, Baumann P, et al. A study ofthe Moraxella group. II. Oxidative-negative species(genus Acinetobacter). J. Bacteriol. 95 :1520-1541,1968.6、大腸埃希桿菌(Escherichia coli), ACCC10034, Eppinger, Μ. et al. Directsubmission.Submitted(25-SEP-2008) J. Craig Venter Institute,9704 Medical Center Drive, Rockville, MD20850, USA. 上述菌種可以自行分離鑒定或直接由菌種保藏單位購買使用。
權利要求
1.一種處理染料廢水的復合微生物菌劑，其特征是按體積百分比的組成為 溶血不動桿菌12% 觀％、大腸埃希桿菌12% 觀％、 彎曲芽孢桿菌12% 21%、 中間型耶爾森菌: % 對％、 路德腸桿菌17. 5% 20%、 黑座克雷伯氏菌12. 5% 20% ；所述溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌和黑 座克雷伯氏菌的OD600均為0. 6 士0. 05。
2.—種權利要求1所述復合微生物菌劑的制備方法，其特征是按如下過程進行將溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌和黑座 克雷伯氏菌種分別于牛肉膏蛋白胨培養基LB中培養18 M小時，培養溫度為20 37°C， 培養基的pH為6. 0 8. 0，分別獲得OD6tltl為0. 6 士 0. 05的溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎 曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌和黑座克雷伯氏菌的活化液；將所得各活化液混 合即得所需的復合微生物菌劑。
3.根據權利要求2所述的復合微生物菌劑的制備方法，其特征是所述牛肉膏蛋白胨培 養基LB的組成為牛肉浸膏2 6g、蛋白胨8 llg, NaCl 3 8g、蒸餾水1000mL、pH值為6. 0 8. 0。
4.一種權利要求1所述復合微生物菌劑用于染料廢水的水處理方法，其特征是 取染料濃度為60 200mg/L的染料廢水lOOOmL，加入葡萄糖0. 5 3g、硫酸銨0. 1 lg、氯化鈉1 10g、磷酸二氫鉀1. 5 5g、磷酸氫二鈉1. 5 5g，以及MgSO4 · 7H20 0. 2g、 FeSO4 · 7H20 O.Olg、CaCl2 0. 02g、MnSO4 · 7H20 0. 002g，調節廢水 pH 為 6. 0 8. 0，并同時 加入復配微生物菌劑IOOmL,靜置兼氧培養16 66小時完成廢水處理。
5.根據權利要求4所述的水處理方法，其特征是所述染料廢水包括 偶氮染料的活性紅、陽離子紅、分散紅、分散黃和分散橙染料廢水； 蒽醌染料的溴氨酸、還原紅染料廢水；三苯甲烷類染料的孔雀綠和結晶紫染料廢水。
全文摘要
本發明公開了一種處理染料廢水的復合微生物菌劑、其制備及其應用，其復合微生物菌劑是由溶血不動桿菌、大腸埃希桿菌、彎曲芽孢桿菌、中間型耶爾森菌、路德腸桿菌和黑座克雷伯氏菌復配組成，復配簡便，廣譜性強，克服了單一種類微生物菌制劑無法滿足水質變化的要求的難點，降低了染料工業廢水處理的成本。
文檔編號C02F3/34GK102080057SQ20101057301
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者葉紅曼, 周元祥, 曾慶龍, 石倩倩 申請人:合肥工業大學