本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂及其使用方法。
背景技术：
当河道、湖泊、水库等地表水体排入有机物污染物时，水体经过一系列的生物、化学反应，可以降低有机物污染物浓度，使水体恢复到之前的状态，这就是水体的自净过程。但是，当污染物的排放总量超出了水体的自净容量时，水体供氧和耗氧速率失衡，环境中不同藻类种群以大量有机污染物为能源供给迅速繁殖，造成水生生物种类的失衡，进而水质出现恶化，水体富营养化。随着污染负荷的增加，水体中的溶氧量进一步降低至0.5mg/L以下时，水体开始出现黑臭，部分过量的污染物以黑臭底泥的形式在水体底部聚集。黑臭水体的形成，严重污染了居民的生活环境，影响了城市形象。
目前国内外用于黑臭水体治理的技术主要为：物理方法、化学方法和生物方法。物理方法包括截污清淤、活水引调等手段，后续仍需要生物法进行根治；化学方法采用化学试剂对污染水体进行快速修复，但无法从根本上改变水质且易造成二次污染；生物方法是国内外近年迅速发展的一种技术，可以从根本上恢复黑臭水体的生态功能。现有发明技术中，污水处理用复合酶制剂及其施加方法，是将复合酶和矿物质水混合复配。使用时先与水按比例稀释，然后按照污水处理量约8ppm的比例直接投加于污水中处理。该发明不仅提高了污水厂的处理能力和降低了运行费用，而且基本达到了剩余有机污泥零排放，防止污泥处理的环境二次污染，同时提高了污水厂出水的自净能力，防止出水二次富营养化。处理城市湖水污染的微生物制剂，是将四种微生物按比例混合。使用时先与沸石粉混合然后直接洒向湖水中。该发明能很好的净化水质和改良底质，优化和保全生态环境。养水、保水、稳定水色、治浊水、水浓、水红、水黑、底臭、藻类老化、调节和稳定水体pH的作用明显。
但是，目前用于处理黑臭水体的生物制剂都存在一定的弊端：厌氧微生物在环境中生长所需时间较长，导致水体处理效率缓慢。而随着环境中含氧量逐步增加，厌氧微生物活性逐步降级甚至失活，导致水体处理效果不佳；复合酶菌剂可快速降解环境中有机污染物，但随着降解过程的进行会产生大量二级产物改变环境pH，导致复合酶菌剂活性降低甚至失活，进而影响水体处理效果。
技术实现要素：
本发明提供一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂及其使用方法，解决了现有技术中生物方法处理黑臭水体效率低，效果差的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂，包括：复合微生物群落以及生物复合酶制剂；
其中，所述微复合微生物群落包括：厌氧细菌和好氧细菌。
进一步地，所述复合微生物群落包括：硝化细菌、反硝化细菌、氨化细菌、固氮菌、脱氮硫杆菌、嗜酸乳酸菌以及解磷菌中的任意五种或者以上。
进一步地，所述生物复合酶制剂包括：脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶中的任意三种或者以上。
进一步地，所述生物复合酶制剂包括：脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶以及果胶酶；按照质量配比，所述生物复合酶制剂中，脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶的配比为：1.7:2.5:0.8:0.5:2.8:1.4。
进一步地，所述生物复合酶制剂的质量大于等于所述复合微生物群落的质量。
进一步地，所述广谱生物制剂还包括：干粉助剂；
按照质量份数配比，所述复合微生物群落为25～45份、所述生物复合酶制剂为45～65份、所述干粉助剂为5～10份。
进一步地，所述干粉助剂包括：十二烷基硫酸钠、羧甲基纤维素钠以及碳酸钙；并按照1.5:1:0.4重量比均匀混合。
一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂的使用方法，将所述用于黑臭水体治理的广谱生物制剂投入到待处理黑臭水体中。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的用于黑臭水体治理的广谱生物制剂，生物复合酶制剂与复合微生物群落配合应用，保持黑臭水体处理过程始终保持良好的处理效果；具体来说，生物复合酶制剂能够在投入之初即可实现高效处理，但是，经过一段时间的处理，因为生物复合酶制剂的加入，环境中会产生大量的二级产物，改变环境pH，从而降低生物复合酶制剂活性甚至导致其失活。此时，广谱生物制剂中的多种微生物已逐步适应新的环境，当环境中溶氧量较低时，厌氧细菌快速增值成为优势菌种，迅速降解环境中的有机污染物。而随着环境中溶氧量逐步增加，好氧细菌逐渐繁殖为优势菌种，从而代替厌氧细菌，继续降解环境中的有机污染物。在整个处理过程中，不同组分协同工作，保持整体的高效水体处理效果，快速恢复水体的生态环境和水体生态系统。不仅如此，在使用过程中，还可以根据实际情况，搭配不同组分的比例，增加生物复合酶制剂的用量，适应不同污染程度的黑臭水体处理需求。
进一步地，通过干粉助剂与生物复合酶制剂和复合微生物群落配合应用，使得生物复合酶制剂和复合微生物群落能均匀分散、快速溶解于环境中并发挥功效；进一步提升水体处理效果。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂及其使用方法，解决了现有技术中生物方法处理黑臭水体效率低，效果差的技术问题；达到了保持生物复合酶制剂的活性和复合微生物群落处理效果，提升针对黑臭水体的整体处理效率的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书以及具体的施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂，包括：复合微生物群落以及生物复合酶制剂。
其中，所述复合微生物群落包括：厌氧细菌和好氧细菌。
在投入黑臭水体执行水体处理操作时，所述生物复合酶制剂和厌氧细菌能够在低溶氧量的黑臭水体环境中，获得良好的水体处理效率。同时，所述复合微生物群落在黑臭水体中逐步生长。
随着黑臭水体执行水体处理操作，生物复合酶制剂处理操作产生的二级产物改变了水体pH值，抑制生物复合酶制剂的活性。
随着生物复合酶制剂和厌氧细菌的处理操作，黑臭水体的含氧量逐步升高，厌氧细菌的活性受到抑制，处理能力降低；好氧细菌的处理能力逐步上升，弥补了厌氧细菌处理能力的缺失。使得，整个水体处理过程中，都保持良好的处理效率。
具体来说，所述生物复合酶制剂的质量大于等于所述复合微生物群落的质量；处理之初，保持良好的处理效果；且在后续的过程中，随着复合微生物群落的生长，处理能力提升，整体达到高效的处理效果。还可以根据实际情况，增加生物复合酶制剂的用量，适应不同污染程度的黑臭水体处理需求。
一般来说，根据黑臭水体的污水来源，污染物种类；所述复合微生物群落包括：硝化细菌、反硝化细菌、氨化细菌、固氮菌、脱氮硫杆菌、嗜酸乳酸菌以及解磷菌中的任意五种或者以上；根据实际需要选取。
具体来说，配方中所述的多种功能的复合微生物群落由硝化细菌、反硝化细菌、氨化细菌、固氮菌、脱氮硫杆菌、嗜酸乳酸菌以及解磷菌等微生物中的至少五种组成。这些微生物包含厌氧细菌、好氧细菌，可以针对黑臭水体不同水层溶氧量的不同，进行分工协作，在不同时段共同治理，通过相互共生及增殖，在环境中形成一个种类繁多，功能齐全、结构稳定的广谱微生物群落。
多种功能的复合微生物群落的制备方法，包括一下步骤：
S1：好氧细菌在LB平板划线活化，挑取单菌落转接于5.0mL LB试管中，30℃，120rpm培养24h。再以1.0％体积比转接于摇瓶中，30℃，120rpm培养24h，得到单株细菌发酵液。
S2：厌氧细菌，嗜酸乳杆菌在MRS平板划线活化，37℃，静止培养24～48h。挑取单菌落转接于5.0mL MRS试管37℃，静止培养24～48h。最后1.0％体积比转接于三角瓶中，37℃，静止培养24～48h，得到单株细菌发酵液。
S3：厌氧细菌，脱氮脱硫杆菌在脱氮脱硫杆菌培养基平板划线活化，30℃，48～96h。挑取单菌落转接于5.0mL脱氮脱硫杆培养基试管30℃，48～96h。最后1.0％体积比转接于三角瓶中，37℃，24～48h，得到单株细菌发酵液。
S4：好氧细菌发酵液按照1:1比例混合为好氧混合细菌种子发酵液，用于发酵罐混合发酵。
S5：将好氧混合细菌种子发酵液以2.5％体积比接种于好氧液体发酵罐混合培养制备好氧混合微生物发酵液，其中菌数≥2×1010cfu/mL。
S6：将两株厌氧细菌的发酵液分别以5.0％体积比接种于厌氧液体发酵罐制备厌氧微生物发酵液，其中菌数≥2×109cfu/mL。
S7：分别将微生物发酵液离心浓缩，按照每株菌株重量1:1比例混合，得到复合微生物群落混合发酵液。
S8：以硅藻土，与S7得到的复合微生物群落混合发酵液按1:1比例混合，搅拌均匀。30℃干燥至含水率≤5.0％，机械粉碎过200目筛，得到混合微生物粉剂，其中菌数≥300亿cfu/g。
其中，所述步骤S1中用于好氧细菌活化的LB培养基：蛋白胨10.0g，酵母提取物5.0g，氯化钠5.0g，蒸馏水1000.0mL，pH 7.0，121℃，15min。其中固体培养基加1.0～2.0％琼脂粉。
所述步骤S2中用于厌氧细菌活化的MRS培养基：葡萄糖20.0g，蛋白胨10.0g，牛肉粉8.0g，乙酸钠5.0g，酵母粉4.0g，柠檬酸三铵2.0g，磷酸氢二钾2.0g，吐温80 1.0g，硫酸镁0.2g，硫酸锰50.0mg，蒸馏水1000.0mL。pH 6.2±0.2，121℃，15min。其中固体培养基加1.0～2.0％琼脂粉。
所述步骤S3中脱氮脱硫杆菌活化培养基：五水硫代硫酸钠5.0g，硝酸钾2.0g，碳酸氢钠2.0g，磷酸二氢钾2.0g，六水硫酸镁0.5g，氯化铵0.5g，氯化钙5.0mg，蒸馏水1000.0mL。pH 7.0，121℃，15min。其中固体培养基加1.0～2.0％琼脂粉。
所述步骤S5中用于好氧混合细菌种子发酵液在好氧液体发酵罐中发酵的培养基：玉米粉22.0g/L，淀粉18.0g/L，鱼粉12.0g/L，磷酸二氢钾2.0g/L，氯化镁80.0mg/L，pH 7.0，121℃，15min。
所述步骤S6中用于厌氧细菌在厌氧液体发酵罐中发酵的培养基与厌氧细菌活化培养基相同。
所述的生物复合酶制剂包括：脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶等生物活性酶中的至少三种，按照1.7:2.5:0.8:0.5:2.8:1.4比例混合均匀组成。针对黑臭水体的污染情况，对不同种类的酶进行混合调配，制成生物复合酶制剂，作用于黑臭水体中，对黑臭水体进行综合治理，短期内快速削减污染负荷，净化水质，恢复水体生态系统。
将S8步骤的混合微生物粉剂与生物复合酶制剂按照1:1得到普通型生物制剂；将将S8步骤的混合微生物粉剂与生物复合酶制剂按照1:2得到加强型生物制剂。
进一步地，所述广谱生物制剂还包括：干粉助剂；按照质量份数配比，所述复合微生物群落为25～45份、所述生物复合酶制剂为45～65份、所述干粉助剂为5～10份。
通过干粉助剂使得复合微生物群落以及生物复合酶制剂均匀分散、快速溶解于环境中并发挥功效；进一步提升水体处理效果。
具体来说，所述的干粉助剂由十二烷基硫酸钠：羧甲基纤维素钠：碳酸钙按照为1.5:1:0.4重量比例均匀混合组成。按照最终重量的5.0～10.0％添加干粉助剂，分别与普通型生物制剂和加强型生物制剂混合均匀，制备普通型广谱生物制剂和加强型广谱生物制剂。该干粉助剂的组成及比例是针对广谱生物制剂特性优化而成，能确保广谱生物制剂均匀的分散、溶解于环境中并快速发挥功效。
本实施例还提出基于上述广谱生物制剂的处理方法。
一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂的使用方法，将所述用于黑臭水体治理的广谱生物制剂均匀投入到待处理黑臭水体中。
下面通过两个具体的方案说明本发明。
案例1
某工业区周边湖区面积大约2万m2，因接纳大量工业废水和生活污水，造成湖水大面积污染，湖底沉积大量淤泥，并常年导致湖区处于黑臭状态，对周边居民的生活造成了严重危害。
用于治理湖区黑臭水体的多种功能的复合微生物群落由：施氏假单胞菌MCCC 1A00076；嗜酸乳杆菌CICC 22162；脱氮托硫杆菌ATCC 25259；全食副球菌ATCC 35512；蕈状芽孢杆菌ATCC10206；巨大芽孢杆菌CICC 20665；巴西固氮螺菌ACCC 10109；门多萨假单胞菌CICC 20543，按照重量以1:1:1:1:1:1:1:1的比例组成。
用于治理湖区黑臭水体的生物复合酶制剂由：脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶，按照重量以1.7:2.5:0.8:0.5:2.8:1.4的比例混合均匀组成。
用于干粉助剂的是十二烷基硫酸钠：羧甲基纤维素钠：碳酸钙，按照重量以1.5:1:0.4的比例均匀混合组成。
多种功能的复合微生物群落通过以下步骤制备：
S1：好氧细菌在LB平板划线活化，挑取单菌落转接于5.0mL LB试管中，30℃，120rpm培养24h。再以1.0％体积比转接于摇瓶中，30℃，120rpm培养24h，得到单株细菌发酵液。
S2：厌氧细菌，嗜酸乳杆菌在MRS平板划线活化，37℃，静止培养24～48h。挑取单菌落转接于5.0mL MRS试管37℃，静止培养24～48h。最后1.0％体积比转接于三角瓶中，37℃，静止培养24～48h，得到单株细菌发酵液。
S3:厌氧细菌，脱氮脱硫杆菌在脱氮脱硫杆菌培养基平板划线活化，30℃，48～96h。挑取单菌落转接于5.0mL脱氮脱硫杆培养基试管30℃，48～96h。最后1％体积比转接于三角瓶中，37℃，24～48h，得到单株细菌发酵液。
S4：好氧细菌发酵液按照1:1比例混合为好氧混合细菌种子发酵液，用于发酵罐混合发酵。
S5：将好氧混合细菌种子发酵液以2.5％体积比接种于好氧液体发酵罐混合培养制备好氧混合微生物发酵液，其中菌数≥2×1010cfu/mL。
S6：将两株厌氧细菌的发酵液分别以5.0％体积比接种于厌氧液体发酵罐制备厌氧微生物发酵液，其中菌数≥2×109cfu/mL。
S7：分别将微生物发酵液离心浓缩，按照每株菌株重量1:1比例混合，得到复合微生物群落混合发酵液。
S8：以硅藻土，与S7得到的复合微生物群落混合发酵液按1:1比例混合，搅拌均匀。30℃干燥至含水率≤5.0％，机械粉碎过200目筛，得到混合微生物粉剂，其中菌数≥300亿cfu/g。
将S8步骤的混合微生物粉剂与生物复合酶制剂按照1:1得到普通型生物制剂；将S8步骤的混合微生物粉剂与生物复合酶制剂按照1:2得到加强型生物制剂.
按照最终重量的8.4％分别与普通型生物制剂和加强型生物制剂混合均匀，制备混合型广谱生物制剂和加强型广谱生物制剂。
具体使用方法：使用时，第一周按照15.0g/m2比例，两次(间隔4天)将加强型广谱生物制剂均匀投入黑臭水体中。第二周，按照同样的方法分两次(间隔4天)把加强型广谱生物制剂和普通型广谱生物制剂均匀投入黑臭水体中。第三周，按照同样的方法，两次(间隔4天)将普通型广谱生物制剂均匀投入黑臭水体中。
经检测，黑臭湖区处理前后有机污染物含量比较，见下表：
*中华人民共和国地表水环境质量标准(GB3838-2002)
案例2
某公园内约1500m2自然水域，因常年疏于清理，长期处于黑臭状态，严重影响游客和附近居民生活、游览。
用于治理的普通型广谱生物菌剂和加强型广谱生物制剂的制备方法与实施案例1相同。
具体使用方法：使用时，第一周按照10.0g/m2比例，两次(间隔4天)将加强型广谱生物制剂均匀投入入黑臭水域中。第二周，按照同样的方法分两次(间隔4天)把普通型广谱生物制剂均匀投入黑臭水域中。第三周，按照同样的方法，将普通型广谱生物制剂均匀投入黑臭水域中。
经检测，公园黑臭水域处理前后有机污染物含量比较，见下表：
*中华人民共和国地表水环境质量标准(GB3838-2002)
本发明针对地表水体因长期污染而导致的黑臭问题，提出一种用于黑臭水体治理的广谱生物制剂，能有效降低水体中COD、BOD5等的含量，同时能脱氮除磷，增加水体溶氧量，消除水体黑臭，酶制剂的加入，能提高微生物降解有机物的反应速度；使用时投加用量少，操作简单，运行成本低，且无二次污染，能快速、高效改善水体生态环境，恢复水体生态系统。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的用于黑臭水体治理的广谱生物制剂，生物复合酶制剂与复合微生物群落配合应用，保持黑臭水体处理过程始终保持良好的处理效果；具体来说，生物复合酶制剂能够在投入之初即可实现高效处理，但是，经过一段时间的处理，因为生物复合酶制剂的加入，环境中会产生大量的二级产物，改变环境pH，从而降低生物复合酶制剂活性甚至导致其失活。此时，广谱生物制剂中的多种微生物已逐步适应新的环境，当环境中溶氧量较低时，厌氧细菌快速增值成为优势菌种，迅速降解环境中的有机污染物。而随着环境中溶氧量逐步增加，好氧细菌逐渐繁殖为优势菌种，从而代替厌氧细菌，继续降解环境中的有机污染物。在整个处理过程中，不同组分协同工作，保持整体的高效水体处理效果，快速恢复水体的生态环境和水体生态系统。不仅如此，在使用过程中，还可以根据实际情况，搭配不同组分的比例，增加生物复合酶制剂的用量，适应不同污染程度的黑臭水体处理需求。进一步地，通过干粉助剂与生物复合酶制剂和复合微生物群落配合应用，使得生物复合酶制剂和复合微生物群落均匀分散、快速溶解于环境中并发挥功效；进一步提升水体处理效果。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。