一株芽孢杆菌及其在处理MDEA废水中的应用的制作方法

文档序号:43026981发布日期:2025-09-16 17:23阅读:24来源:国知局

本发明涉及微生物,尤其涉及一株芽孢杆菌及其在处理mdea废水中的应用。


背景技术:

1、n-甲基二乙醇胺(mdea)是一种烷醇胺类碱性溶剂,对酸性气体具有良好的选择性,且对设备腐蚀性小,因此常被用作循环氢、干气和液态烃的脱硫剂,在石油化工行业中广泛应用。mdea跑损进入污水系统会导致炼油污水cod、氨氮指标上升,同时,mdea具有很强的生物毒性,且由于其叔胺的氮元素上没有活泼的氢,使其又具有一定的抗氧化性和难生物降解性,增加了废水处理的难度。

2、目前mdea废水的处理主要采用吸附法、电解法、化学氧化法、生物法、技术耦合法等。其中,吸附法存在容量有限、再生成本高、易产生二次污染的问题;电解法存在电流效率低、耗电、成本高的问题;以高级氧化法为主的化学氧化法受实验条件影响较大,易产生副产物;生物法受mdea毒性和难降解性的影响,去除效率低;而多种技术相耦合的方法会导致流程长、占地大、成本高;例如:专利申请cn103833166a公开了一种甲基二乙醇胺(mdea)工业废水处理方法,采用铁碳微电解与类芬顿氧化技术相结合处理mdea。该方法需要过氧化氢助剂和调节ph,流程繁琐、成本较高,易产生副产物,且铁碳微电解填料的寿命有限,又会产生废铁屑,限制其应用;专利申请cn111217419a公开了一种n-甲基二乙醇胺废水处理装置及处理方法,所述废水处理装置包括:过滤单元和真空紫外光催化氧化单元。该方法需要设置单独处理单元,导致流程长、占地大、成本高。

3、综上所述,亟需开发能够在保证较高的mdea去除率、有效降低生物毒性的同时,简化处理流程、降低成本的mdea废水处理方法。


技术实现思路

1、本发明提供一株芽孢杆菌及其在处理mdea废水中的应用。

2、目前尚未见能够高效降解mdea的芽孢杆菌的报道。本发明通过对从炼厂生物曝气池中获得的活性污泥样品进行适应、驯化、富集,最终从中分离筛选获得一株芽孢杆菌(bacillus sp.),将其命名为dlybej-4。芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4可以快速降解mdea,在处理含mdea废水时,能够有效降低废水中mdea、tkn、cod的含量,实现生物毒性削减等功能,且适应ph范围广,尤其能够耐受碱性ph,因此无需调节废水ph即可进行处理,具有效率高、流程短、成本低等特点。

3、具体地,本发明提供以下技术方案:

4、本发明提供芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4,该菌株已于2023年10月18日保藏于中国典型培养物保藏中心(简称cctcc,地址:中国武汉,武汉大学,邮编430072),保藏编号为cctcc no:m 20231932,分类命名为芽孢杆菌bacillus sp.。

5、芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4的主要形态特征为:在tsa培养基上,37℃培养18h后,菌落浅黄色,圆形,表面湿润,不透明,边缘整齐;在显微镜下菌体呈杆状,0.5-0.8μm×2.5-5.0μm,单个或两个串联,革兰氏阳性。

6、以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4的16s rdna的核苷酸序列如seqid no.1所示。

7、以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4能够以n-甲基二乙醇胺为唯一碳源和/或唯一氮源生长。

8、本发明通过实验证明,芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4在处理含mdea废水时,能够实现mdea、cod、tkn的同步高效去除,且反应过程中不产生有毒的副产物,能够有效削减废水的生物毒性;当mdea浓度不高于1500mg/l时,去除率均大于80%。

9、本发明提供一种微生物制剂,所述微生物制剂包含以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4。

10、优选地,所述微生物制剂中,芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4以活菌形式存在。

11、以上所述的微生物制剂可为固体制剂(例如菌粉)或液体制剂(例如乳液制剂)。

12、本发明还提供以上所述的微生物制剂的制备方法,所述方法包括培养所述芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4的步骤。

13、优选地,所述培养的温度为20-50℃,更优选为28-32℃。

14、在本发明的一些实施方式中,所述培养的方法为:利用添加n-甲基二乙醇胺(优选浓度为200-300mg/l)的lb培养基,在好氧条件下培养至稳定期;培养条件为:ph为5-10,温度为20-50℃,溶解氧浓度为0.25-3mg/l,培养时间18-48h。

15、采用上述培养方法得到的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4菌液可在4℃的冰箱中静置保存2-8个月不失活,生命力强,稳定性好。

16、上述培养获得的菌液可直接或者经浓缩和/或加入其他辅料制备为液体制剂,或者经干燥制备为固体制剂,或者将菌液中的菌体进行分离再将菌体制备为固体制剂。

17、基于芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4的功能,本发明提供该菌株的以下应用:

18、本发明提供以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4或所述微生物制剂在降解n-甲基二乙醇胺中的应用。

19、本发明提供以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4或所述微生物制剂在含n-甲基二乙醇胺废弃物处理中的应用。

20、本发明提供以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4或所述微生物制剂在降低含n-甲基二乙醇胺废弃物中n-甲基二乙醇胺、cod和/或tkn的含量,或者在降低含n-甲基二乙醇胺废弃物的生物毒性中的应用。

21、优选地,所述废弃物为废水。

22、进一步优选地,所述废水为石油化工废水。

23、以上所述的废水中,n-甲基二乙醇胺的含量优选为1-1500mg/l。更优选为10-1500mg/l。

24、本发明提供以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4或所述微生物制剂在制备废水处理剂中的应用。

25、本发明提供一种废水处理剂,所述废水处理剂包含以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4或所述微生物制剂。

26、可选地,所述废水处理剂的活性成分除包含以上所述的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4或所述微生物制剂外,还可包含其他具有废水处理功能(例如具有降解n-甲基二乙醇胺、cod和/或tkn功能)的微生物或化学物质。

27、可选地,所述废水处理剂还可包含制剂所需的辅料。

28、本发明提供一种废水处理方法,所述方法包括:将以上所述的芽孢杆菌(bacillussp.)dlybej-4或所述微生物制剂或所述废水处理剂接种于待处理废水中,在好氧条件下处理。

29、优选地,所述处理的温度为20-50℃;更优选为25-35℃。

30、优选地,所述处理的ph为5-10;更优选为6-10。

31、优选地,所述处理的溶解氧浓度为3-5mg/l。

32、优选地,所述处理的时间为8-24h。

33、与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

34、(1)本发明提供的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4能够以mdea为唯一碳源、氮源进行生长,实现mdea的高效快速降解。

35、(2)本发明提供的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4具备同时去除cod、脱氮、降解mdea和削减生物毒性的能力,可用于处理含mdea废水(例如炼厂mdea跑损带来的cod、氨氮等水质不达标的废水),应用前景广阔。

36、(3)本发明提供的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4的ph适应范围广,尤其能够耐受碱性ph(例如ph为10左右的碱性条件),在处理含mdea废水时无需调节废水ph,节省了大量药剂。

37、(4)利用本发明提供的芽孢杆菌(bacillus sp.)dlybej-4处理含mdea废水,不需要改变现有污水厂流程,可直接将dlybej-4投加到废水处理系统中,也可以与活性污泥混合作为接种物,也可以在各种填料上挂膜后处理含mdea废水,处理工艺简单、高效、成本低廉。

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