本發(fā)明屬于生物
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種復(fù)合生物制劑及其在處理含汞廢水中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：汞，俗稱水銀，是常溫常壓條件下唯一存在的液態(tài)重金屬元素。有人把汞列為三大最危險的金屬元素之一，美國環(huán)保署把汞列為129種危險化學(xué)品之一，這主要是因為汞具有高毒性、持久性、生物富集性以及遠距離傳播的特點。水體中汞的來源主要是由于人們對汞處理應(yīng)用不當(dāng)或者汞礦、金礦、氯堿化工廠、汞齊法回收貴金屬、有色金屬冶煉廠、農(nóng)藥廠、電池、日光燈管以及體溫計等的生產(chǎn)，另外，制藥、化妝品、醫(yī)院實驗室等也有一定量的含汞廢水的排放。上個世紀(jì)，震驚世界的八大公害事件之一“水俁病”，就是由于一家乙醛廠排出的廢水中含有甲基汞，廢水排入自然水系，甲基汞在魚體內(nèi)富集，人們長期食用含甲基汞的魚類，引起人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變。有研究證明，元素汞和有機汞化合物可能對腎臟和免疫系統(tǒng)產(chǎn)生危害，而甲基汞可以對神經(jīng)系統(tǒng)和心腦血管造成威脅。甲基汞具有在食物鏈中的富集能力，最終進入人體，對人類的身體健康造成影響，因此，水環(huán)境中汞污染的危害越來越引起人們的擔(dān)心。中國作為國際上汞排放大國，廣受國際社會關(guān)注，將肩負著繁重履約減排任務(wù)。我國當(dāng)前面臨汞污染防治以及履行國際汞公約的雙重壓力，迫切需要開展環(huán)境汞污染修復(fù)，汞污染特征、環(huán)境過程及減排技術(shù)原理的研究。目前，含汞廢水的處理方法有：沉淀法、電解法、活性炭吸附法和生化處理法。沉淀法的缺點在于易引起水質(zhì)硬化，對含低濃度汞的廢水處理不徹底，易導(dǎo)致二次污染；受沉淀劑、環(huán)境條件和工藝控制參數(shù)的影響，出水濃度很難達到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此還需進一步處理。電解法的缺點是水中的汞離子濃度不能降得很低，電耗較大，投資成本高，容易產(chǎn)生汞蒸汽，形成二次污染?；钚蕴课椒ǖ娜秉c在于活性炭的供應(yīng)比較緊張，再生設(shè)備少，再生費用高。生化處理法的缺點效率較低，菌株選擇困難。開發(fā)一種高效的生物制劑是我們需要解決的技術(shù)問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種復(fù)合生物制劑。本發(fā)明復(fù)合生物制劑配伍合理，各菌株協(xié)同作用強，環(huán)境友好，能夠有效地去除二價汞。本發(fā)明還公開了一所述復(fù)合生物制劑在處理含汞廢水中的應(yīng)用。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種復(fù)合生物制劑，其按照如下工藝制備而得：步驟1）菌株培養(yǎng)，步驟2）混勻、濃縮，步驟3）混合、加熱、攪拌，步驟4）涂覆、交聯(lián)、干燥。具體地，按照如下工藝制備而得：1）將惡臭假單胞菌、地衣芽孢桿菌、陰溝腸桿菌、嗜熱側(cè)孢霉菌以及蠟狀芽孢桿菌分別按照斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)以及發(fā)酵罐培養(yǎng)獲得惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液；2）將惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液按照4-7:4-7:3-5:2-3:2-3的體積比混合均勻，得到混合發(fā)酵液，然后濃縮至原體積的五分之一，得到濃縮菌液；3）將海藻酸鈉、玉米淀粉以及聚乙烯醇按照3-5:3-5:1-2的質(zhì)量比混合得到混合物，然后添加到占混合物三倍重量的水中，加熱至60℃，保溫條件下，300rpm攪拌30min，停止攪拌，自然冷卻至室溫，得到糊狀物；4）將濃縮菌液與糊狀物按照3-5:2-3的體積比混合，攪拌均勻，涂覆在無紡布的正反兩面，30℃干燥處理20min，再置于1wt%的cacl2溶液中進行交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)時間為60min，取出，20℃干燥至水分含量為5wt%，即得。優(yōu)選地，所述惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液的濃度均為1×1010cuf/ml；優(yōu)選地，所述惡臭假單胞菌為atcc31483，所述地衣芽孢桿菌為atcc11946，所述陰溝腸桿菌為atcc13047，所述嗜熱側(cè)孢霉菌為atcc36347，所述蠟狀芽孢桿菌為atcc10876。作為本發(fā)明的其他技術(shù)方案中，對復(fù)合生物制劑中菌株濃度沒有特別的限定，可以根據(jù)具體的情況進行具體的選擇，在此不再詳細贅述。另外，作為其他技術(shù)方案，可以根據(jù)預(yù)定的用途不同，本發(fā)明提供的復(fù)合生物制劑可以制備為不同的劑型，并添加相應(yīng)的賦形劑等成分。其中，在何種劑型的菌劑中添加何種賦形劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再詳細贅述。優(yōu)選情況下，汞源為汞污染含汞廢水；還可以是含汞土壤。本發(fā)明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下幾個方面：本發(fā)明復(fù)合生物制劑配伍合理，協(xié)同作用強，對汞具有高耐受性與降解能力，可在較高汞含量下快速生長，能夠有效降低汞在水相生物可利用度，達到快速鈍化效果；本發(fā)明采用海藻酸鈉、淀粉、聚乙烯醇以及氯化鈣作為交聯(lián)劑和有機反應(yīng)劑，將菌株附著到無紡布上，使無紡布表面形成有效的孔道和縫隙，增加了比表面積，提高了菌株附著力；本發(fā)明復(fù)合生物制劑比表面積大，菌體附著力強，能夠懸浮與廢水中，避免了密度過大沉淀于池底造成的微生物分布不均而影響除污效果，還能減少污泥的產(chǎn)量，與常見硅藻土載體相比，本發(fā)明復(fù)合生物制劑的污泥產(chǎn)生量可減少一半；本發(fā)明復(fù)合生物制劑修復(fù)含汞廢水的工藝操作簡便，可實現(xiàn)環(huán)保綠色修復(fù)的目的，經(jīng)濟高效，環(huán)境友好，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛。說明書附圖圖1：梯度試驗確定含汞廢水中復(fù)合菌劑的添加量。圖2：本發(fā)明復(fù)合生物制劑30天之內(nèi)的污泥產(chǎn)生量檢測。具體實施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具體實施例，對本申請的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。以下實施例和對比例中的實驗方法中，如無特殊說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。下述實施例和對比例中所用的實驗材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到。實施例1一種復(fù)合生物制劑，其按照如下工藝制備而得：1）將惡臭假單胞菌、地衣芽孢桿菌、陰溝腸桿菌、嗜熱側(cè)孢霉菌以及蠟狀芽孢桿菌分別按照斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)以及發(fā)酵罐培養(yǎng)獲得惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液；2）將惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液按照4:4:3:2:2的體積比混合均勻，得到混合發(fā)酵液，然后濃縮至原體積的五分之一，得到濃縮菌液；所述惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液的濃度均為1×1010cuf/ml；3）將海藻酸鈉、玉米淀粉以及聚乙烯醇按照3:3:1的質(zhì)量比混合得到混合物，然后添加到占混合物三倍重量的水中，加熱至60℃，保溫條件下，300rpm攪拌30min，停止攪拌，自然冷卻至室溫，得到糊狀物；4）將濃縮菌液與糊狀物按照3:2的體積比混合，攪拌均勻，涂覆在無紡布的正反兩面，30℃干燥處理20min，再置于1wt%的cacl2溶液中進行交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)時間為60min，取出，20℃干燥至水分含量為5wt%，即得。所述惡臭假單胞菌為atcc31483，所述地衣芽孢桿菌為atcc11946，所述陰溝腸桿菌為atcc13047，所述嗜熱側(cè)孢霉菌為atcc36347，所述蠟狀芽孢桿菌為atcc10876。實施例2一種復(fù)合生物制劑，其按照如下工藝制備而得：1）將惡臭假單胞菌、地衣芽孢桿菌、陰溝腸桿菌、嗜熱側(cè)孢霉菌以及蠟狀芽孢桿菌分別按照斜面培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)以及發(fā)酵罐培養(yǎng)獲得惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液；2）將惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液按照7:7:5:3:3的體積比混合均勻，得到混合發(fā)酵液，然后濃縮至原體積的五分之一，得到濃縮菌液；所述惡臭假單胞菌發(fā)酵液、地衣芽孢桿菌發(fā)酵液、陰溝腸桿菌發(fā)酵液、嗜熱側(cè)孢霉菌發(fā)酵液以及蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵液的濃度均為1×1010cuf/ml；3）將海藻酸鈉、玉米淀粉以及聚乙烯醇按照5:5:2的質(zhì)量比混合得到混合物，然后添加到占混合物三倍重量的水中，加熱至60℃，保溫條件下，300rpm攪拌30min，停止攪拌，自然冷卻至室溫，得到糊狀物；4）將濃縮菌液與糊狀物按照5:3的體積比混合，攪拌均勻，涂覆在無紡布的正反兩面，30℃干燥處理20min，再置于1wt%的cacl2溶液中進行交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)時間為60min，取出，20℃干燥至水分含量為5wt%，即得。所述惡臭假單胞菌為atcc31483，所述地衣芽孢桿菌為atcc11946，所述陰溝腸桿菌為atcc13047，所述嗜熱側(cè)孢霉菌為atcc36347，所述蠟狀芽孢桿菌為atcc10876。實施例3本發(fā)明復(fù)合生物制劑在含汞廢水中的添加量：廢水處理工藝包括如下步驟：含汞廢水經(jīng)過過濾和沉淀，去除大顆粒物質(zhì)和絮凝物，然后調(diào)節(jié)ph為6.8；然后進入生物修復(fù)池，加入復(fù)合生物制劑，處理時間為72小時。梯度試驗確定復(fù)合生物制劑的添加量：設(shè)置兩個汞濃度組別：組別1：hg2+濃度為30mg/l:，組別2：hg2+濃度為60mg/l。處理工序參照實施例1；汞降解率＝(處理前hg2+含量-處理后hg2+含量)/處理前hg2+含量×100％。圖1中，按照每立方米中復(fù)合生物制劑的添加量設(shè)置梯度試驗，發(fā)現(xiàn)在1g/m3到2g/m3，hg2+的去除效果明顯提高，但是3g/m3后，hg2+的并沒有明顯變化，因此選擇最佳添加量為2-3g/m3。實施例4本發(fā)明復(fù)合生物制劑中各菌株配伍效果驗證：樣品選擇：選擇hg2+濃度為50mg/l、cod濃度為873mg/l、氨氮濃度為193mg/l的水樣作為處理樣品。復(fù)合生物制劑添加量為3g/m3廢水，處理工藝同實施例3。設(shè)置六個組別，分別為：試驗組：本發(fā)明實施例2；對照組1：不添加惡臭假單胞菌，其余同實施例2；對照組2：不添加地衣芽孢桿菌，其余同實施例2；對照組3：不添加陰溝腸桿菌，其余同實施例2；對照組4：不添加嗜熱側(cè)孢霉菌，其余同實施例2；對照組5：不添加蠟狀芽孢桿菌，其余同實施例2。具體檢測結(jié)果見表1：表1組別hg2+cod氨氮試驗組2.27.73.1對照組111.442.68.9對照組29.324.841.6對照組317.881.320.5對照組414.660.916.1對照組511.689.535.4結(jié)論：通過表1可知，本發(fā)明復(fù)合生物制劑中各菌株能夠協(xié)同共生，互不拮抗，不但能有效地鈍化去除hg2+，還能夠去除cod以及氨氮等污染物。實施例5本發(fā)明復(fù)合生物制劑的污泥產(chǎn)量試驗：本發(fā)明檢測了第5，10，15，20天的污泥產(chǎn)生量，設(shè)置兩個組別，其中，試驗組：本發(fā)明實施例1；對照組：以硅藻土載體，與菌液按照2:1的質(zhì)量比混合，干燥制得。污泥產(chǎn)生量指標(biāo)見圖2，與常用硅藻土相比，本發(fā)明污泥產(chǎn)生量可以減少一半左右，主要是由于本發(fā)明復(fù)合生物制劑可以懸浮于液體中，避免了沉積絮集到池底，污泥的產(chǎn)生量大大降低，可以提高使用壽命，并且污泥清理周期變長，節(jié)省了成本。以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12