一種蠟質(zhì)芽孢桿菌在處理制革廢水cod中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種錯質(zhì)芽孢桿菌(SaciWiAS1 cereiAS1)在處理制革廢水COD中的應(yīng)用。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]皮革業(yè)是高污染行業(yè)，隨著皮革工業(yè)產(chǎn)量的增加，制革工業(yè)排放的污染物也在不斷增加，制革廢水污染環(huán)境問題日益突出。
[0004]由于制革工藝的特點，決定了制革廢水有機物濃度尚、耗氧量大。據(jù)資料顯不，制革廢水污染在輕工業(yè)中排第三位，成為目前工業(yè)廢水治理的難點與焦點之一。據(jù)估算，我國制革廢水量大，年總耗水量為1.4億噸左右，排水量在1.2億噸左右；年排放的有害物質(zhì)中，COD 15萬噸以上，制革工業(yè)綜合廢水的COD通常為3000-4000mg/L，污染問題成為對制革工業(yè)發(fā)展構(gòu)成制約的最大問題之一。因而，研究開發(fā)經(jīng)濟、高效的COD治理技術(shù)已成為制革廢水乃至水污染控制工程領(lǐng)域研究的重點和熱點。
[0005]制革廢水中COD處理方法主要為物理化學(xué)法、生化法和電化學(xué)法。但依然存在于對高濃度皮革水的處理針對性不強，去COD效率不高，且容易造成對環(huán)境第二次污染等問題。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種錯質(zhì)芽孢桿菌(SaciWiAs1 cereiA?)的應(yīng)用，所述蠟質(zhì)芽孢桿菌保藏號為CCTCC M 2014513，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏日期是2014年10月26日，通過從蠟質(zhì)芽孢桿菌菌種中提取出生物絮凝劑，并用該生物絮凝劑處理制革廢水中的C0D，綠色環(huán)保、不產(chǎn)生二次污染等，消除制革生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度COD廢水對環(huán)境的污染，并構(gòu)建清潔的制革廢水中COD處理新技術(shù)。
[0008]解決以上技術(shù)問題的一種蠟質(zhì)芽孢桿菌的應(yīng)用，其特征在于:保藏號為CCTCC M2014513，所述蠟質(zhì)芽孢桿菌應(yīng)用于降低制革廢水中COD。
[0009]所述蠟質(zhì)芽孢桿菌由制革廠的活性污泥中培育和馴化而得。
[0010]所述培育和馴化步驟如下:
(I)菌種的富集培養(yǎng):
采集制革廠的活性污泥接種至已滅菌并冷卻的LB培養(yǎng)基中，污泥與培養(yǎng)基的培養(yǎng)比例是體積比約1:8-12，于28-32°(:搖床培養(yǎng)46-5011，LB培養(yǎng)基配制如下:蛋白胨8_12g，酵母膏 4-7g，NaCl 8-12g，加蒸餾水到 100mL, ρΗ6.8-7.2，115_125°C滅菌 15_25min ;搖床轉(zhuǎn)速是 100r/min。
[0011](2)菌種的馴化:
將5mL富集培養(yǎng)菌液接種于10mL含有制革廢水的LB培養(yǎng)基中28_32°C振蕩培養(yǎng)45-50h，并逐漸增加制革廢水的量至40 mL、60 mL、80 mL，逐級馴化；逐級馴化，其目的是為了使培養(yǎng)的菌種能夠適應(yīng)制革廢水的高濃度COD。
[0012]通過步驟(I)培養(yǎng)后的活性污泥，即為富集培養(yǎng)菌液。
[0013]馴化過程中菌落是否馴化成功，是通過檢測每一級馴化時培養(yǎng)前后含有制革廢水的LB培養(yǎng)基的COD去除率是否始終維持在較高水平而定的，若COD去除率始終維持在較高水平，則可進行下一級馴化；在好氧反應(yīng)器中進行馴化；馴化培養(yǎng)基都為LB培養(yǎng)基。
[0014]③菌種的分離:
通過稀釋平板法，以固體LB培養(yǎng)基為分離培養(yǎng)基，從已馴化的菌液中分離出各種細菌，并對各菌株進行純化。
[0015]稀釋平板法。即:用無菌移液管吸取20mL已經(jīng)馴化好的活性污泥，放入帶有玻璃珠的三角燒瓶中，振蕩，將各種菌的細胞充分分散(用顯微鏡觀察，細胞呈單細胞)。用無菌吸管從中吸取ImL菌體懸浮液加入盛有9mL的大試管中充分混勻，然后用無菌吸管從此試管中吸取11^加入另一盛有91^無菌水的試管中，混合均勻，依此類推制成10_1、10_2、10_3、10_ 4UO- 5UO- 6UO- 7不同稀釋度的菌體懸浮液。然后用無菌移液管分別吸取不同稀釋度的稀釋液于無菌培養(yǎng)皿內(nèi)，再將已滅菌并冷卻至45?50°C左右的LB固體培養(yǎng)基傾入到各無菌培養(yǎng)皿內(nèi)，傾入培養(yǎng)基約為15mL。之后將培養(yǎng)皿在無菌操作臺上輕輕前后左右轉(zhuǎn)動，使稀釋的菌懸液與融化的瓊脂培養(yǎng)基混合均勻，混勻后靜置。待平板冷卻后，將平板倒置于37°C培養(yǎng)箱中培養(yǎng)I?2天。最后將培養(yǎng)后長出的單個菌落分別挑取少許細胞接種到LB培養(yǎng)基的試管斜面上。
[0016]純化的步驟:將每個斜面中接種的菌株，通過前述稀釋平板法分離步驟，反復(fù)分離菌種，直至所分離的菌種為純培養(yǎng)，即菌苔長出后，其菌落特征一致即可。
[0017]優(yōu)化方案，本發(fā)明中還有生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選，所述培育和馴化還包括生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選，如以下步驟:
(1)初篩
將分離純化出的蠟質(zhì)芽孢桿菌菌株接種于絮凝培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液離心，取上清液進行絮凝活性的初篩，即:取2 mL培養(yǎng)液加入100 mL 4 g/L高嶺土懸浮液中，同時以不加培養(yǎng)液的高嶺土懸浮液進行對照，觀察，以是否出現(xiàn)絮凝來判斷是否具有絮凝活性從而進行初篩，若絮凝，則初步判定有產(chǎn)生物絮凝劑的能力，需進一步檢測培養(yǎng)液中絮凝劑的絮凝活性大小；絮凝培養(yǎng)基配制如下=NaNO3 1-3 g，KCl 0-11 g, K2HPO4 0.5-1.5 g,MgSO40.3-0.7 g, FeSO4 0.01 g，蔗糖 27-32 g和蒸餾水 1L，除FeSO4 外，其余原料均在 115_125°C滅菌15-25 min，待滅完菌冷卻后，將FeSO4溶解于滅菌后的蒸餾水中，過濾，再將過濾后的FeSO4溶液加入該培養(yǎng)基內(nèi)；
(2)復(fù)篩
將初篩出的具有絮凝能力的菌株分別接種于絮凝培養(yǎng)基中培養(yǎng)，45-50h后，以絮凝率的大小作為衡量菌株產(chǎn)絮凝劑能力的大小，從中選出具有生物絮凝劑產(chǎn)生的蠟質(zhì)芽孢桿菌。篩選出的蠟質(zhì)芽孢桿菌既能產(chǎn)絮凝劑，有去除污染物的能力。
[0018]本發(fā)明中一種蠟質(zhì)芽孢桿菌的應(yīng)用，其特征在于:利用蠟質(zhì)芽孢桿菌處理制革廢水COD的方法包括以下步驟:
(I)培養(yǎng)基配制:NaNO3 1.5-2.5g, KCl 0_llg，K2HPO4 0.6-1.2 g，MgSO4 0.3-0.7 g，F(xiàn)eSO4 0.01 g，蔗糖28-32 g和蒸餾水1L，除FeSO4外，其余原料均在115_125°C滅菌15-25min,待滅完菌冷卻后，將FeSO4溶解于滅菌后的蒸餾水中，用滅菌過濾器過濾溶解的FeSO 4，用無菌移液管吸取過濾后的FeSO4溶液加入該培養(yǎng)基內(nèi)；
(2)發(fā)酵:將蠟質(zhì)芽孢桿菌菌種接種至裝有50mL培養(yǎng)基的250mL搖瓶，放在轉(zhuǎn)速為180r/min的搖床內(nèi)，于32-38°C條件下振蕩培養(yǎng)45-50h ;培養(yǎng)后的菌種再接種至裝有10mL培養(yǎng)基的250mL錐形瓶，然后于32-38°C條件下振蕩培養(yǎng)24?68h得發(fā)酵液，菌種與培養(yǎng)基的接種量比例是體積比1:8-12 ;發(fā)酵液是指步驟(2)經(jīng)過培養(yǎng)24?68h的培養(yǎng)液。
[0019](3)生物絮凝劑的提取:將發(fā)酵液放入轉(zhuǎn)速為5000-10000r/min的離心機中，離心lOmin，收集上清液，然后在上清液中加入2-4倍體積的乙醇，所得混合物在3_5°C下靜置5-7h后再將混合物放入轉(zhuǎn)速為5000?10000r/min的離心機中，離心8_12min，收集沉淀，用蒸餾水溶解3h，將溶解液放入轉(zhuǎn)速為5000?10000r/min的離心機中，離心8_12min，所得沉淀物再用蒸餾水溶解2-3h，反復(fù)透析I?2次，至鼻子聞不到乙醇味為止，以去除小分子和殘留的有機溶劑，最后將離心的沉淀物置于真空冷凍干燥機中冷凍干燥，可得到生物絮凝劑成品；
(4)廢水處理:將生物絮凝劑加入裝有制革廢水的燒杯中，于磁力攪拌器上進行反應(yīng)； 所述絮凝培養(yǎng)基或培養(yǎng)基的PH 6.7-7.2。
[0020]所述步驟(3)中乙醇為預(yù)冷乙醇，溫度4°C。
[0021]所述步驟(3)中離心機的轉(zhuǎn)速為8000r/min。
[0022]本發(fā)明中的蠟質(zhì)芽孢桿菌經(jīng)富集、馴化，適應(yīng)了含有高濃度C