專利名稱：用耐冷菌固定化處理低溫污水的方法
技術領域：
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個細菌菌株，以及固定這些菌株的載體。
背景技術：
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 泥是一種復合生物群落，由以細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設計參數(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)工程實踐中一般采用延長污水停留時間、降低污泥負荷、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行費用。對特異性細菌進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 定化細菌方面的研究①用化學包埋法固定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 選細菌固定化后，投加到流化床反應器中處理含喹啉廢水(韓力平王建龍劉恒等固定化細 胞流化床反應器處理難降解有機物喹啉的實驗研究環(huán)境科學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胞去除電鍍廢水中的Cd2+(吳乾菁固定化 酵母菌細胞去除Cd2+的研究重慶環(huán)境科學，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，徐桂芹等固定化復合耐冷菌特性和效 能研究哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版)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)。文獻報道的眾多研究實例都是利用凝膠法進行純培養(yǎng)細菌的固定，凝膠固定對污水 中有機底物和代謝產(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)有技術的方法都采用化學包埋固定細菌，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菌。本發(fā)明的另一目的是為上述特異性細菌找到適當?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)了上述特異性細菌適當?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)明突破化學包埋法的思維定式，直接將細菌投入到載體上，經(jīng)過一天的悶曝 就可將純培養(yǎng)特異細菌吸附到載體上面，可操作性強，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是反應器裝置的示意圖。圖中，1是載體反應器，2是貯水桶，3是蠕動泵，4是 氣泵，5是出水桶。
具體實施例方式以下實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，污水進水C0D300 750mg/L，氨氮15 30mg/L，恒流速下 進水上出水，啟動反應器(反應器結(jié)構(gòu)如圖1所示)。開始2天逐漸升到COD負荷7. Okg/ (m3*d)。當出水渾濁，用氣水反沖的方式去除老化的生物膜。反應器直徑5cm，載體填充高度10cm。污水處理方式為下進上出。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)，平均為進水521mg/L，出水110mg/L，去除率78.2%，COD 負荷 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菌的載體，是火山巖。
3.一種用于固定處理污水的細菌的載體，是聚氨酯。
4.一種用于固定處理污水的細菌的載體，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種細菌中任一種或一種以上，將細菌固 定于火山巖和/或聚氨酯載體上，進行曝氣處理。
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，利用固定的細菌進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:中國空間技術研究院空間生物(內(nèi)蒙古)研發(fā)中心