用于处理含铅污水的微生物制剂的制备工艺的制作方法

文档序号:11470256阅读:254来源:国知局
本发明属于微生物
技术领域
,具体涉及用于处理含铅污水的微生物制剂的制备工艺。
背景技术
:铅是自然界分布很广的元素,也是工业中常使用的元素之一,在工农业生产中都有非常广泛的用途。如制造铅蓄电池、颜料和油漆、玻璃和其他光学仪器、以及放射性辐射防护服等。铅及其化合物是一种不可降解的环境污染物,可通过废水、废气、废渣大量流入环境,通过食物链、土壤、水与空气直接或间接地进入人体,会造成体内血铅浓度升高,引起贫血、认知缺损、听力减弱、维生素d代谢紊乱和腹部疼痛等问题。研究表明,铅对机体的损伤呈多系统性、多器官性,能对神经、造血、消化、泌尿、生殖、心血管、内分泌、免疫等系统及生长发育造成不利影响。而且铅毒性持久,半衰期长达10年,不易被人体排出,任何程度的铅污染都会对人体健康产生不利影响。目前处理含铅废水的方法主要有物理吸附法、化学沉淀法、生物法等。其中物理吸附法是一种比较有效的处理重金属污染的方法,该法有良好的处理效果,但其经济运行成本高,难以大规模应用。化学沉淀法设备简单、操作方便、处理效果好,目前,对高浓度、大流量的含铅废水的处理应用较普遍,但对化学试剂的消耗量大、费用高、易造成二次污染。生物法则包括植物修复和微生物修复,其中植物修复虽然标本兼治,但修复周期长,投资大。微生物修复虽然处理费用低、对周边环境扰动小、不产生二次污染,但合适微生物资源少,修复效果不明显;而且微生物容易产生大量污泥,影响修复效果。技术实现要素:为了克服现有技术的不足,本发明提供了用于处理含铅污水的微生物制剂的制备工艺。本发明制备工艺简单可行,其制备的复合菌剂能够有效地修复铅污染废水,并且污泥产生量少。本发明是采用如下技术方案实现的:用于处理含铅污水的微生物制剂的制备工艺,其包括如下步骤:步骤1)制备发酵液,步骤2)制备复合菌液,步骤3)制备吸附载体,步骤4)制备微生物制剂。具体地,所述制备工艺包括如下步骤:步骤1)制备发酵液:将沼泽红假单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、成晶节杆菌、醋酸钙不动杆菌、木糖氧化杆菌、蜡状芽孢杆菌分别经斜面培养、摇瓶种子培养和发酵罐培养获得发酵液;步骤2)制备复合菌液:将沼泽红假单胞菌发酵液、嗜热脂肪芽孢杆菌发酵液、成晶节杆菌发酵液、醋酸钙不动杆菌发酵液、木糖氧化杆菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液按照1-2:1-2:2-3:2-3:3-5:4-7的体积比混合均匀,得到复合菌液;步骤3)制备吸附载体:将聚苯乙烯微球添加到乙醇中超声分散8min,然后添加氨水和3-巯丙基三甲氧基硅烷,氩气保护条件下,升温至50℃,200rpm搅拌3h,停止搅拌,自然冷却至室温,离心收集沉淀,冷冻干燥,即得吸附载体;步骤4)制备微生物制剂:将吸附载体投入到三倍重量的复合菌液中,100rpm搅拌培养3h,停止搅拌,然后进行低温干燥,干燥温度为20℃,干燥后含水量为10wt%,包装,即得。优选地,所述沼泽红假单胞菌发酵液、嗜热脂肪芽孢杆菌发酵液、成晶节杆菌发酵液、醋酸钙不动杆菌发酵液、木糖氧化杆菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液的浓度均为1×1010cfu/ml。具体地,所述步骤3)中,聚苯乙烯微球、乙醇、氨水以及3-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为5:10:2:1。进一步地,本发明还要求保护上述任其一所述制备工艺制备的微生物制剂。进一步地,根据本发明,加入至所述含有铅污染的环境中的菌剂的形式没有特别的限定,只要保证加入后所述菌剂能够在所述含有铅污染的环境中起作用即可,加入的所述菌剂的形式,可以根据需要进行变化。本发明对加入的发酵液中菌株的数量也没有特别的限制,这可以根据所述含有铅污染的环境中的含量来决定,例如,当所述环境中的铅含量较高对于所述菌剂的生存较不利时,可以提高所述菌剂的接种量;当所述环境中的铅含量较低或所述环境对菌株的生存的影响较小时,可以减少接种量。本发明所述的菌种属于已知菌株,均可以从atcc等商业途径购买得到。本发明的各菌种的斜面培养、摇瓶种子培养和发酵罐培养为本领域的常规培养方式,不是本发明创新点,此处不详述。本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面:本发明微生物制剂制备工艺简单可行,处理污水效果好;本发明微生物制剂采用吸附载体和混合菌液制备而得,比表面积大,菌体附着力强,密度与水体相当,可以悬浮与水体中,避免了制剂密度过大沉淀于池底造成的微生物分布不均而影响除污效果,还能减少污泥的产量,有利于废液中污染物的去除;本发明吸附载体制备简单,成本低廉,并带有功能性的官能团,吸附能力强;本发明的微生物制剂中使用了六种菌株,各菌株之间合理配伍,共生协调,互不拮抗,形成优势菌群的菌种,配制成高效微生物制剂,适合处理高浓度的铅污染水体,还能够去除cod以及氨氮污染物,净化了水体。具体实施方式为了使本
技术领域
的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请具体实施例,对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。实施例1用于处理含铅污水的微生物制剂的制备工艺,其包括如下步骤:步骤1)制备发酵液:将沼泽红假单胞菌atcc17001、嗜热脂肪芽孢杆菌atcc12976、成晶节杆菌atcc15481、醋酸钙不动杆菌atcc33304、木糖氧化杆菌atcc15173、蜡状芽孢杆菌atcc10876分别经斜面培养、摇瓶种子培养和发酵罐培养获得发酵液;上述六种发酵液的浓度均控制在1×1010cfu/ml;步骤2)制备复合菌液:将沼泽红假单胞菌发酵液、嗜热脂肪芽孢杆菌发酵液、成晶节杆菌发酵液、醋酸钙不动杆菌发酵液、木糖氧化杆菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液按照1:1:2:2:3:4的体积比混合均匀,得到复合菌液;步骤3)制备吸附载体:将聚苯乙烯微球添加到乙醇中超声分散8min,然后添加氨水和3-巯丙基三甲氧基硅烷,氩气保护条件下,升温至50℃,200rpm搅拌3h,停止搅拌,自然冷却至室温,离心收集沉淀,冷冻干燥,即得吸附载体;所述聚苯乙烯微球、乙醇、氨水以及3-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为5:10:2:1;步骤4)制备微生物制剂:将吸附载体投入到三倍重量的复合菌液中,100rpm搅拌培养3h,停止搅拌,然后进行低温干燥,干燥温度为20℃,干燥后含水量为10wt%,包装,即得。实施例2用于处理含铅污水的微生物制剂的制备工艺,其包括如下步骤:步骤1)制备发酵液:将沼泽红假单胞菌atcc17001、嗜热脂肪芽孢杆菌atcc12976、成晶节杆菌atcc15481、醋酸钙不动杆菌atcc33304、木糖氧化杆菌atcc15173、蜡状芽孢杆菌atcc10876分别经斜面培养、摇瓶种子培养和发酵罐培养获得发酵液;上述六种发酵液的浓度均控制在1×1010cfu/ml;步骤2)制备复合菌液:将沼泽红假单胞菌发酵液、嗜热脂肪芽孢杆菌发酵液、成晶节杆菌发酵液、醋酸钙不动杆菌发酵液、木糖氧化杆菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液按照2:2:3:3:5:7的体积比混合均匀,得到复合菌液;步骤3)制备吸附载体:将聚苯乙烯微球添加到乙醇中超声分散8min,然后添加氨水和3-巯丙基三甲氧基硅烷,氩气保护条件下,升温至50℃,200rpm搅拌3h,停止搅拌,自然冷却至室温,离心收集沉淀,冷冻干燥,即得吸附载体;所述聚苯乙烯微球、乙醇、氨水以及3-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为5:10:2:1;步骤4)制备微生物制剂:将吸附载体投入到三倍重量的复合菌液中,100rpm搅拌培养3h,停止搅拌,然后进行低温干燥,干燥温度为20℃,干燥后含水量为10wt%,包装,即得。实施例3本发明制实施例1制备的微生物制剂处理含铅污水的试验:样品;取铅污染水样,其中铅浓度147mg/l、cod681mg/l、氨氮115mg/l;处理工艺:将含铅废水的ph调整为7,然后按每立方米液体每次均匀投撒微生物制剂10克,连续投撒2天,处理时间共为一周,过滤除菌,最后排出,用icp-aes法测定pb2+含量。组别:以实施例1的复合菌剂为例,并且设置对照组,检测菌剂中各菌株的配伍效果;对照组1:不添加沼泽红假单胞菌,其余同实施例1;对照组2:不添加嗜热脂肪芽孢杆菌,其余同实施例1;对照组3:不添加成晶节杆菌,其余同实施例1;对照组4:不添加醋酸钙不动杆菌,其余同实施例1;对照组5:不添加木糖氧化杆菌,其余同实施例1;对照组6:不添加蜡状芽孢杆菌,其余同实施例1;处理后各污染物的具体检测结果见表1:表1组别铅mg/lcodmg/l氨氮mg/l实施例15.111.33.4对照组116.857.313.2对照组219.133.516.9对照组324.649.120.3对照组417.441.915.8对照组527.622.124.0对照组616.556.718.2结论:本发明的微生物制剂中菌类合理配伍,协同性强,配合吸附载体,能够有效地去除铅、cod以及氨氮等污染物。实施例4本发明微生物制剂的密度测定:试验组:本发明实施例1制备的微生物制剂;对照组:选择硅藻土为载体,其余同实施例1。。检测了复合菌剂的密度和污泥产生量等指标,具体见表2:表2指标密度g/ml第10d污泥产生量g/l第20d污泥产生量g/l试验组1.054.611.9对照组1.349.323.5结论:本发明微生物制剂密度和废水密度相当,不易破碎,可以悬浮于废水中,避免了沉积絮集到池底产生大量的污泥,而且还具备较好的吸附效果。最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。当前第1页12
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