应用于污水处理中的复合光合细菌制剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理技术范围，具体的说是设及到一种应用于污水处理中能快速 降解硫化氨，氨态氮与COD的复合光合细菌制剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着城市化进程的不断发展，污水处理厂、污水提升栗站、垃圾中转站、垃圾填埋 场等市政处理设施距离人们的生活区越来越近，该些设施在运行过程中产生的恶臭废气已 成为影响人们正常生活的一个重要因素。恶臭废气主要包括含硫化合物（硫化氨、甲硫醇、 甲基硫離等）、含氮化合物（氨等）和碳、氨或碳、氧、氧组成的化合物（脂肪酸等），该类污 染物具有含量低、噴觉阔值低等特点。
[0003] 随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也逐步提高，恶 臭作为环境公害之一也越来越受到关注。许多国家相继制定了有关臭气排放的法律法规， 其中我国出台的《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93)和《城镇污水处理厂污染物排放标 准KGB 18918-2002)都明确规定了废气排放标准。国内外治理臭气所采用的方法主要有 吸附法、吸收法、焚烧、化学氧化和催化燃烧等，然而该些传统的物理化学法存在设备复杂、 工艺过程繁琐、能耗高、二次污染后再生困难、不能节能环保等问题。生物法具有处理效率 高、环境友好、能耗低、运行费用低廉等优点，已经广泛应用于恶臭污染问题的解决。
[0004] 城市污水处理厂主要的臭气源是进水和污泥处理部分，即进水格栅、曝气沉砂池、 生化池、污泥浓缩池W及最终泥池等工序。污水处理过程中，污水中溶解氧很少或为零时， 污水中的细菌会将硫酸盐或硝酸盐作为它们的氧源，然后将硫酸盐还原成亚硫酸盐和硫化 物，最后产生硫化氨气体，并伴随着一定的硫醇和含气态化合物。从宏观上可W将恶臭治理 分为两类：一类是源头控制，指的是将生产工艺进行改良和完善，主要通过添加恶臭抑制 剂或添加一些硫氧化细菌来抑制硫酸盐还原菌的生长控制硫化氨的产生，但还没有添加桃 红英硫菌来抑制污水中硫化氨的技术方案公开。
[0005] 另外一类是末端净化，指的是将臭气收集并采用物理法、化学法、生物法及等离子 法进行处理。生物除臭技术是指在适宜的环境条件下，利用微生物的生理代谢降解恶臭物 质，达到去除臭味的方法。对于硫类恶臭组分，在好氧条件下会被氧化分解为元素硫或者硫 酸根离子。胺类恶臭组分，经氨化作用放出N册，N册被亚硝化细菌氧化为亚硝酸根，再进一 步被硝化细菌氧化为硝酸根。而有机恶臭组分，生物脱臭的最终产物为二氧化碳和水。与 传统的物理化学除臭技术相比，具有处理效率高、费用低廉、无二次污染等优点。因此，生物 除臭法在城市污水处理厂中得到广泛的应用。
[0006] 自然界中硫元素的转化主要是在微生物直接或间接参与下完成的。能够氧化硫化 物的微生物种类有很多。研究比较多的是光合硫氧化菌和化能无机营养硫氧化菌。它们W 无机硫为营养、二氧化碳为碳源，在有氧或无氧的条件下，可W将H2S转化为硫单质或者硫 酸盐。
[0007] 硫酸盐的厌氧还原过程和硫化物的生物氧化过程是生物硫循环中重要的两个反 应过程。Kobayashi等人通过在填料柱中接种光合细菌处理厌氧废水来研究硫化物的去 除效果，在水力停留时间2化、S2^负荷为107mg/d的情况下，可W达到95%的去除效果。 Sublette和Sylvester为探索脱氮硫杆菌的硫氧化能力进行了小试研究，其中进气负荷 为4-5mmol肥S/化g)biomass，揽动速率为3(K)巧m，抑为7. 0。结果在出气中没有检测到 肥S，反应器中不存在单质硫，填料上有硫酸盐积累，该说明进气中的肥S得W去除。化ang 等将养殖废水中分离出来的自养菌HiiobaciUus sp.CHll和异养菌Pseudomonas putida CHI 1分别固定培养在去除肥S的生物滤池中。通入浓度为60ppm的肥S，流速保持在18-93 LA之间（相应停留时间为145s和28s)。在该两组滤池中，肥S的去除率都达到95% W 上。然而，在任何流速情况下，异养菌的去除效率都低于自养菌。同时还测定了不同浓度 (0-200ppm)对于生物滤池去除能力的影响，温度在28-30°C之间，流速为150 L/h。当&S浓 度为l(K)ppm，固定有异养菌的生物滤池可W达到最高的去除效率25 g S/(m3.h)= &S浓度 增加到15化pm时，去除效率突然下降。当进气浓度增加到2(K)ppm时，固定有自养菌的生物 滤池可W达到更高的去除效率。Duan等将固定有嗜酸氧化硫硫杆菌的活性炭作为水平生物 滴滤池的填料，研究其在25-30°C温度条件下对的去除效果。当进气速率为113巧2S/ (m3, h)时该滴滤池可W达到最大的&S去除效率96%。进入反应器的循环液初始抑值为 4. 5,而流出时降为1. 0-2. 0之间。通过研究&S的去除机制，Duan认为在去除肥S的过程 中起作用的主要是的吸附作用和生物氧化作用，而硫酸盐是主要的最终产物。尽管有 人利用光合硫氧化菌来处理生物滴滤池中的硫化氨，但也没有相关桃红英硫菌处理生物滴 滤池中硫化氨，氨态氮的技术方案的公开。
[000引桃红英硫菌；细胞球形，直径1. 2-3微米，一般为1. 5微米，单个细胞通常被一层粘 的英膜包住，常见有双球形聚合体，四联体和不规则的堆，它们通常被粘液层所包围。厌氧 的光能自养菌；有果糖、甘油或有机酸时所有菌株都能在微好氧到好氧的黑暗条件下生长。 光合电子供体；硫化物，硫代硫酸盐，硫和分子氨。可光合同化醋酸盐、果糖、延胡索酸盐、甘 油、苹果酸盐、丙酬酸和班巧酸盐。大多数菌株具有同化型硫酸盐还原作用。桃红英硫菌生 活在光线能及的滞水和污泥中，尤其是在含硫化物丰富的环境中。25-30°C、1000-30001UX 或更强的光照，PH值7. 0-7. 5的厌氧环境最适合该菌的生长和氧化作用，在偏离最适条件 下，桃红英硫菌也有较大的适应范围，10-40°C、500-60001ux和P册-9,均能适应生长，在微 好氧黑暗状态下也能生存，条件不适时，该菌的生长处于抑制状态，一旦条件允许，又能继 续生长。四川大学的冯疆对紫硫细菌中的桃红英硫菌进行了研究，认为桃红英硫菌适于应 用到处理含硫污染物方面。但要投入实际运用，还需注意W下几点：第一，桃红英硫菌的生 长速度缓慢，一般要培养两周W后才会有明显的生长趋势，较长的生长周期不利于大规模 的应用；第二，桃红英硫菌在纯培养情况下生长不如与其它菌株混合培养好。当培养物中同 时存在其它种类的光合细菌，如紫色非硫细菌、绿硫细菌或其它菌种时，桃红英硫菌生长要 快得多，所W在生产上使用时，可考虑多种菌类混合培养与处理。而到目前为止，还未见有 关桃红英硫菌制备方法技术方案公开。而且从现有文献上来看，大部份复合光合细菌只是 对紫色非硫细菌内的菌种进行混合培养，还未有报道紫硫细菌与紫色非硫光合细菌的菌之 间进行混合培养。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术的不足，本发明提供一种紫硫光合细菌中的桃红英硫菌与紫色非硫 光合细菌中的沼泽红假单胞菌混合培养，生长速度快，菌体含量高，培养时间短，应用于污 水处理中能快速降解硫化氨，氨态氮与COD的复合光合细菌制剂及其制备方法。。
[0010] 为了达到W上效果，本发明所采用的技术方案是：采用紫硫光合细菌中的桃红英 硫菌菌种与紫色非硫光合细菌中的沼泽红假单胞菌按W下步骤进行培养： 0K桃红英硫菌半固体种子活化培养；将桃红英硫菌种穿刺在半固体桃红英硫菌培养 基中，25-30°C光照培养7-10天，待穿刺的菌线变红并长出菌苔，即可为活化的桃红英硫菌 种； 1?)、沼泽红假单胞菌平板活化；将沼泽红假单胞菌菌种在平板上划线活化，温度 25-35°C活化培养3-5天，挑取大个菌落作为活化种子； 巧)、桃红英硫菌种子培养：将活化的菌种接种至桃红英硫菌种子液体培养基中，温度 25-35°C，光照强度为；1000-30001ux，光照厌氧培养7-10天，检测种子的0D650 > 1. 2,活 菌数> 6亿C化/ml即为种子培养液； 皆、沼泽红假单胞菌种子培养：将挑取大个沼泽红假单胞菌菌落作为活化种子接种到 种子培养基中，温度25-35°C，光照强度为；1000-30001UX，光照静置培养3-5天，检测种子 的0D660 > 1. 2,活菌数> 10亿C化/ml即为种子培养液； 巧)、发酵培养；将桃红英硫菌种子培养液与发酵培养基W 1 ;3-1 ;5的接种量接种，同 时将沼泽红假单胞菌种子培养液与发酵培养基按1 ; 10-1 ;20的接种量接入，在光照培养罐 中厌氧培养4-6天，培养温度25-35°C，光照强度为；1000-40001UX，揽拌速度为120转/分 钟，待检测其0D650 > 7,活菌数> 60亿C化/ml,桃红英硫菌的菌浓度不低