本發(fā)明涉及煤化工廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。
背景技術(shù)：
煤化工廢水屬于處理難度非常高的工業(yè)廢水，其有機(jī)污染物種類繁多且濃度高，化學(xué)組成十分復(fù)雜，可生化性較差，難以使用生物處理法處理達(dá)標(biāo)。廢水中除了含有大量固體懸浮顆粒以及稠環(huán)芳烴、揮發(fā)酚類化合物、萘、吡咯、呋喃、油等有毒有害物質(zhì)和難降解有機(jī)物，還含有很多無機(jī)污染物，如氨氮、硫化物等，COD值以及色度都很高。煤制烯烴廢水屬于煤化工廢水，具有上述性質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于處理煤制烯烴廢水的菌劑，以提高生化工藝處理煤制烯烴為主的煤化工廢水的COD及NH3-N去除能力。
基于上述目的，本發(fā)明提供的用于處理煤制烯烴廢水的菌劑包括寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述菌劑中的活菌數(shù)為1.0×108-1.0×109CFU/mL。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1-2:1-2:1-2:1-2:1-2。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1:1:1:1:1。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為70-90％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。
從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的用于處理煤制烯烴廢水的菌劑解決了現(xiàn)有煤化工廢水處理工藝抗沖擊能力差，處理效率低且不穩(wěn)定的技術(shù)問題，該菌劑使得反應(yīng)器在常溫下運(yùn)行即可達(dá)到較高處理效率，降低運(yùn)行能耗。將所述菌劑投加到反應(yīng)器中，利用微生物間的協(xié)同作用，強(qiáng)化生物修復(fù)，更高水平地去除煤制烯烴廢水中的COD及NH3-N，且去除效果穩(wěn)定維持在較高水平，整個(gè)運(yùn)行階段在室溫下進(jìn)行，無需加熱，實(shí)現(xiàn)了高效處理煤制烯烴廢水并且節(jié)省運(yùn)行能耗。該菌劑尤其適用于煤制烯烴工藝為主的煤化工廢水處理領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
生物強(qiáng)化技術(shù)指在普通工藝處理廢水不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，利用生物手段，從自然界篩選出優(yōu)勢菌或基因工程構(gòu)建出高效工程菌并配有營養(yǎng)基質(zhì)投加到廢水生物處理系統(tǒng)中，增強(qiáng)某些有害物質(zhì)處理效果?，F(xiàn)階段新型工業(yè)合成越來越多難以被降解的有機(jī)物，這些有毒有害的物質(zhì)進(jìn)入到水體中會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境問題，對(duì)此類廢水的達(dá)標(biāo)處理具有重大意義。而普通工藝對(duì)其處理效果不理想且抗沖擊能力差，當(dāng)普通生化處理中的普通菌群無法處理某些有機(jī)物時(shí)，高效復(fù)合菌可以發(fā)揮其作用，有效地解決這些問題。
實(shí)施例1
所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑的制備方法包括以下步驟：
采用LB培養(yǎng)基將寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分別進(jìn)行活化、擴(kuò)大培養(yǎng)。其中，LB培養(yǎng)基包括胰蛋白胨10g/L，NaCl 10g/L，酵母提取物5g/L，其余為離子水。培養(yǎng)基經(jīng)過121℃、20分鐘高溫滅菌。需要說明的是，若為固體培養(yǎng)基，則再加入15-20g/L的瓊脂即可。
將經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后的寡養(yǎng)單胞菌菌液、節(jié)細(xì)菌菌液、微小桿菌屬菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。經(jīng)平板計(jì)數(shù)，所述菌劑中的活菌數(shù)為2.2×108CFU/mL，其中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1:1:1:1:1。
所述菌劑的保存條件為：將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為80％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用時(shí)取菌液2％于LB培養(yǎng)基中活化復(fù)壯，投入生產(chǎn)使用?？蛇x地，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為80％的甘油與菌液等體積混合，放于-20℃冰箱中保存。
實(shí)施例2
所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑的制備方法包括以下步驟：
采用LB培養(yǎng)基將寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分別進(jìn)行活化、擴(kuò)大培養(yǎng)。其中，LB培養(yǎng)基包括胰蛋白胨12g/L，NaCl 10g/L，酵母提取物4.5g/L，其余為離子水。培養(yǎng)基經(jīng)過115℃、25分鐘高溫滅菌。需要說明的是，若為固體培養(yǎng)基，則再加入15-20g/L的瓊脂即可。
將經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后的寡養(yǎng)單胞菌菌液、節(jié)細(xì)菌菌液、微小桿菌屬菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。經(jīng)平板計(jì)數(shù)，所述菌劑中的活菌數(shù)為4.5×108CFU/mL，其中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1.5:1:2:1.3:1。
所述菌劑的保存條件為：將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為80％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用時(shí)取菌液2％于LB培養(yǎng)基中活化復(fù)壯，投入生產(chǎn)使用。可選地，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為80％的甘油與菌液等體積混合，放于-20℃冰箱中保存。
實(shí)施例3
所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑的制備方法包括以下步驟：
采用LB培養(yǎng)基將寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分別進(jìn)行活化、擴(kuò)大培養(yǎng)。其中，LB培養(yǎng)基包括胰蛋白胨8g/L，NaCl 11g/L，酵母提取物6g/L，其余為離子水。培養(yǎng)基經(jīng)過125℃、15分鐘高溫滅菌。需要說明的是，若為固體培養(yǎng)基，則再加入15-20g/L的瓊脂即可。
將經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后的寡養(yǎng)單胞菌菌液、節(jié)細(xì)菌菌液、微小桿菌屬菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。經(jīng)平板計(jì)數(shù)，所述菌劑中的活菌數(shù)為7.5×108CFU/mL，其中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1.4:2:1.6:1:1.8。
所述菌劑的保存條件為：將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為75％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用時(shí)取菌液2％于LB培養(yǎng)基中活化復(fù)壯，投入生產(chǎn)使用?？蛇x地，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為75％的甘油與菌液等體積混合，放于-20℃冰箱中保存。
實(shí)施例4
所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑的制備方法包括以下步驟：
采用LB培養(yǎng)基將寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分別進(jìn)行活化、擴(kuò)大培養(yǎng)。其中，LB培養(yǎng)基包括胰蛋白胨13g/L，NaCl 9g/L，酵母提取物7g/L，其余為離子水。培養(yǎng)基經(jīng)過108℃、33分鐘高溫滅菌。需要說明的是，若為固體培養(yǎng)基，則再加入15-20g/L的瓊脂即可。
將經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后的寡養(yǎng)單胞菌菌液、節(jié)細(xì)菌菌液、微小桿菌屬菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。經(jīng)平板計(jì)數(shù)，所述菌劑中的活菌數(shù)為1.2×108CFU/mL，其中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1:2:1.7:1.6:1。
所述菌劑的保存條件為：將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為88％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用時(shí)取菌液2％于LB培養(yǎng)基中活化復(fù)壯，投入生產(chǎn)使用?？蛇x地，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為88％的甘油與菌液等體積混合，放于-20℃冰箱中保存。
實(shí)施例5
所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑的制備方法包括以下步驟：
采用LB培養(yǎng)基將寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分別進(jìn)行活化、擴(kuò)大培養(yǎng)。其中，LB培養(yǎng)基包括胰蛋白胨15g/L，NaCl 10g/L，酵母提取物4g/L，其余為離子水。培養(yǎng)基經(jīng)過122℃、25分鐘高溫滅菌。需要說明的是，若為固體培養(yǎng)基，則再加入15-20g/L的瓊脂即可。
將經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后的寡養(yǎng)單胞菌菌液、節(jié)細(xì)菌菌液、微小桿菌屬菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。經(jīng)平板計(jì)數(shù)，所述菌劑中的活菌數(shù)為3×108CFU/mL，其中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1.4:1.8:1:1:1。
所述菌劑的保存條件為：將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為85％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用時(shí)取菌液2％于LB培養(yǎng)基中活化復(fù)壯，投入生產(chǎn)使用?？蛇x地，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為85％的甘油與菌液等體積混合，放于-20℃冰箱中保存。
實(shí)施例6
所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑的制備方法包括以下步驟：
采用LB培養(yǎng)基將寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，節(jié)細(xì)菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小桿菌屬(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分別進(jìn)行活化、擴(kuò)大培養(yǎng)。其中，LB培養(yǎng)基包括胰蛋白胨7g/L，NaCl 12g/L，酵母提取物5.5g/L，其余為離子水。培養(yǎng)基經(jīng)過121℃、20分鐘高溫滅菌。需要說明的是，若為固體培養(yǎng)基，則再加入15-20g/L的瓊脂即可。
將經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后的寡養(yǎng)單胞菌菌液、節(jié)細(xì)菌菌液、微小桿菌屬菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于處理煤制烯烴廢水的菌劑。經(jīng)平板計(jì)數(shù)，所述菌劑中的活菌數(shù)為7.5×108CFU/mL，其中，所述寡養(yǎng)單胞菌、節(jié)細(xì)菌、微小桿菌屬、沙雷氏菌和副球菌的活菌數(shù)之比為1:2:1:1.6:1.5。
所述菌劑的保存條件為：將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為72％的甘油與菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用時(shí)取菌液2％于LB培養(yǎng)基中活化復(fù)壯，投入生產(chǎn)使用?？蛇x地，將經(jīng)過蒸汽滅菌濃度為72％的甘油與菌液等體積混合，放于-20℃冰箱中保存。
對(duì)比例
將單一菌株(活菌數(shù)為2.2×108CFU/mL)、任意兩種菌株(活菌數(shù)為2.2×108CFU/mL)、任意三種菌株(活菌數(shù)為2.2×108CFU/mL)、任意四種菌株(活菌數(shù)為2.2×108CFU/mL)以及本發(fā)明提供的菌劑(活菌數(shù)為2.2×108CFU/mL)按體積比6％加入到SBR反應(yīng)器中，如反應(yīng)器體積為4L，菌液為240ml，分別測定COD及NH3-N去除率。
單一菌株最高的NH3-N去除率為31.67％，COD為87.26％；兩種菌株組合最高的NH3-N去除率為36.43％，COD為92.16％；三種菌株組合最高的NH3-N去除率為38.23％，COD為50.39％；四種菌株組合最高的NH3-N去除率為33.08％，COD為96.41％；本發(fā)明提供的菌劑的NH3-N去除率為99.99％，COD為99.99％?？梢?，本發(fā)明提供的菌劑COD及NH3-N去除率高于單一菌株或兩至四種菌株組合的去除率。
本發(fā)明提供的菌劑能夠提高生化工藝處理煤制烯烴為主的煤化工廢水的COD及NH3-N去除能力，且處理效果穩(wěn)定。該菌劑加入到SBR反應(yīng)器中，COD與NH3-N去除效率均達(dá)到了99％，且穩(wěn)定維持在該水平。
由此可見，本發(fā)明提供的用于處理煤制烯烴廢水的菌劑解決了現(xiàn)有煤化工廢水處理工藝抗沖擊能力差，處理效率低且不穩(wěn)定的技術(shù)問題，該菌劑使得反應(yīng)器在常溫下運(yùn)行即可達(dá)到較高處理效率，降低運(yùn)行能耗。將所述菌劑投加到反應(yīng)器中，利用微生物間的協(xié)同作用，強(qiáng)化生物修復(fù)，更高水平地去除煤制烯烴廢水中的COD及NH3-N，且去除效果穩(wěn)定維持在較高水平，整個(gè)運(yùn)行階段在室溫下進(jìn)行，無需加熱，實(shí)現(xiàn)了高效處理煤制烯烴廢水并且節(jié)省運(yùn)行能耗。該菌劑尤其適用于煤制烯烴工藝為主的煤化工廢水處理領(lǐng)域。
所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。