一種用于含油污水處理的固定化微生物菌劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于含油處理的固定化微生物菌劑及其 制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 世界港口業(yè)、海運(yùn)業(yè)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了船舶修造業(yè)的進(jìn)一步繁榮，隨著世界船舶 修理產(chǎn)業(yè)的東移，給中國船舶工業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。在船舶修造業(yè)等海洋經(jīng) 濟(jì)和臨港產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，船舶洗艙及修理過程將產(chǎn)生大量的修造污水，修造污水包括含 油廢水和生活污水，其中含油廢水又包括機(jī)艙含油廢水、壓艙水、巧底含油廢水等。修造污 水嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)睾Ｑ笊鷳B(tài)環(huán)境安全，區(qū)域修造污水合理處理、綜合利用已成為發(fā)展海洋經(jīng) 濟(jì)和臨港產(chǎn)業(yè)、保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境的重大環(huán)保問題。
[0003] 對船舶修造產(chǎn)生的含鹽及含有油污的廢水進(jìn)行生物處理是目前修造污水處理的 發(fā)展方向，修造污水生物處理中除了通過污泥馴化獲得能夠耐受一定鹽度范圍的活性污泥 從而進(jìn)行生物處理外，從周圍高鹽環(huán)境中富集培養(yǎng)篩選嗜鹽石油控降解菌并用于船舶修造 廢水的生物處理，也是一種快速有效的方法。
[0004] 該方法可為船舶修造業(yè)海鹽油污水的高效處理提供了較好的菌種資源，但是在菌 種使用過程中傳統(tǒng)使用方式都是液態(tài)微生物制劑，而液態(tài)微生物制劑在水流流動狀態(tài)下存 在容易被洗出反應(yīng)器而造成時效短等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)而提供一種用于含油污水處 理的固定化微生物菌劑。
[0006] 本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種上述固定化微生物菌劑的制備方 法。
[0007] 本發(fā)明所要解決的第=個技術(shù)問題是提供一種上述固定化微生物菌劑在含油污 水處理中的應(yīng)用。
[000引本發(fā)明解決第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于含油污水處理的固定 化微生物菌劑，其特征在于，包括嗜鹽石油控降解菌體和固定化材料，該固定化材料包括海 藻酸鋼XaCh、納米二氧化娃W及低聚木糖，且海藻酸鋼XaCh及納米二氧化娃W及低聚木 糖的質(zhì)量比為1:0.75~0.8:0.1~0.2:0.2~0.3。
[0009] 作為優(yōu)選，所述菌劑呈微球狀，其中嗜鹽石油控降解菌體的含量為3~4 X 10?cell/g〇
[0010] 所述嗜鹽石油控降解菌體由假單胞菌屬Pseudomonas、脂肪桿菌屬Pimelobacter、 海球菌屬M(fèi)arinococ州S、微桿菌屬M(fèi)icrobacterium W及動性球菌屬Planococcus組成，質(zhì)量 比為3~5:1~3:2~3:1~2:1~2。
[0011]作為優(yōu)選，假單胞菌屬為B-I，而脂肪桿菌屬、海球菌屬、微桿菌屬及動性球菌屬分 另Ij為Nl、N2、N3 W及M，且均通過W下步驟獲得:將含菌源水樣接入富集培養(yǎng)基中25 °C活化， 將活化后的菌液注入原油培養(yǎng)基中，25°C、180r/min培養(yǎng)馴化，最后用油平板進(jìn)行反復(fù)分 離、純化得到Nl~M系列和B-I系列；
[001^ 其中，Nl~M系列W含菌源的海水為水樣，W蒸饋水IL計(jì)，上述Nl~M系列的富集 培養(yǎng)基為:牛肉膏3~4邑，蛋白腺9~10邑，船(：14.5~5邑，抑為7.2~7.4;
[0013] W蒸饋水IL計(jì)，上述Nl~M系列的原油培養(yǎng)基為：原油1.5~2g，化2冊〇4 3~4邑， K此P〇4 3~4g，（NH4)2S〇44~5g，NaC14~5g，MgS〇4* 7此0 0.5~0.7g，CaCl2〇.02~0.03g，pH 為7.2~7.4;
[0014] B-I系列W含菌源的含油污水為水樣，W蒸饋水IL計(jì)，上述B-I系列的富集培養(yǎng)基 為:葡萄糖18~20g，酵母粉l~1.2g，K出P043~4g，NaC14.5~5g，尿素2~3g，pH為7.2~7.4;
[0015] W蒸饋水IL計(jì)，上述B-I系列的原油培養(yǎng)基為：原油1.5~2g，Na2HP〇4 3~4邑， K此P〇4 3~4g，（NH4)2S〇4 4~5g，NaC14~5g，MgS〇4*7出0 0.5~0.7g，CaCl2 0.02~0.03g， pH 為 7.2 ~7.4。
[0016] 作為優(yōu)選，所述假單胞菌屬為銅綠假單胞菌Aeruginasa或紅蒼白假單胞菌 RubriSiiba化icans中的至少一種，所述脂肪桿菌為簡單脂肪桿菌Pimerobacter simplex， 所述海球菌屬為嗜鹽海球菌Marinococcus halophi Ius，所述微桿菌屬為嗜氨微桿菌 ATCC15354Microbacterium ammoniaphiIum ATCC15354或娥微桿菌Microbacterium imperiale中的至少一種，所述動性球菌屬為巧樣色動性球菌Planococcus citreus。
[0017] 本發(fā)明解決第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:上述固定化微生物菌劑的制備 過程包括W下步驟：
[0018] (1)將培養(yǎng)后的嗜鹽石油控降解菌體菌液3000rpm下離屯、4~5min，去除上層清液， 收集底部濃縮菌液，用無菌水將其調(diào)節(jié)至ODsoo為1，即得嗜鹽石油控降解菌體濃縮液；
[0019] (2)將一定量的海藻酸鋼和納米二氧化娃加入上述嗜鹽石油控降解菌體濃縮液 中，混合均勻，用注射器吸取混合液，該混合液中海藻酸鋼的濃度為5~6%，逐滴滴入到3.5 ~4.0%化C12溶液中，得固定化微球，交聯(lián)12~Hh后，用無菌水洗凈得所需的固定化微生 物菌劑，該固定化微生物菌劑中嗜鹽石油控降解菌體的含量為3~4X10 9cell/g。
[0020] 本發(fā)明解決第=個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:所述固定化微生物菌劑在含油 污水處理中的應(yīng)用，且100mL待處理污水中加入其體積2~4%的固定化微生物菌劑。
[0021] 為使該固定化微生物菌劑對含油污水的凈化效果較好，所述含油污水中原油濃度 為5~7g/L，鹽度小于1.5%。
[0022] 進(jìn)一步，所述含油污水的處理溫度為25~35°C，pH為5~9。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明中固定化微生物菌劑的固定化材料 包括海藻酸鋼、CaCb、納米二氧化娃、復(fù)合憐酸鹽W及低聚木糖，海藻酸鋼的生物兼容性 好、無毒、容易固定，納米二氧化娃可避免攬拌過程中產(chǎn)生氣泡，提高傳質(zhì)性能，低聚木糖可 使細(xì)菌細(xì)胞壁上的膚聚糖與水分子之間形成的氨鍵減少，并分布在細(xì)菌表面，通過靜電和 范德華力作用，提高細(xì)菌與海藻酸鋼的相互作用，從而細(xì)菌的固定更加穩(wěn)固。本發(fā)明中固定 化微生物菌劑制備方法簡便，操作易控，制成的固定化菌劑易于保存和再利用，并且固定化 能使微生物的生境條件由單純好氧轉(zhuǎn)變成好氧、缺氧、厭氧并存，豐富了其生物化學(xué)反應(yīng)的 途徑，從而提升其對復(fù)雜有機(jī)污染物的降解能力，對船舶修造廢水中油類污染物的降解率 可達(dá)80~92%，與游離的微生物相比，其降解率提高了36~45%，且對環(huán)境的耐受性增強(qiáng)。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中Nl菌的革蘭氏染色照片圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中N2菌的革蘭氏染色照片圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中N3菌的革蘭氏染色照片圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中M菌的革蘭氏染色照片圖；
[002引圖5為本發(fā)明實(shí)施例中B-I菌的革蘭氏染色照片圖；
[0029] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中初始pH對N1-N4系列菌生長的影響；
[0030] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中鹽度對N1-N4系列菌生長的影響；
[0031] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中溫度對N1-N4系列菌生長的影響；
[0032] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例中初始pH對B-I菌生長的影響；
[0033] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例中鹽度對B-I菌生長的影響；
[0034] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例中溫度對B-I菌生長的影響；
[0035] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例中固定化生物菌劑對原油降解率及菌劑生物量隨降解時間 的變化；
[0036] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例中原油濃度對固定化生物菌劑降解效率的影響；
[0037] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例中pH對固定化生物菌劑降解效率的影響；
[0038] 圖15為本發(fā)明實(shí)施例中溫度對固定化生物菌劑降解效率的影響；
[0039] 圖16為本發(fā)明實(shí)施例中鹽度對固定化生物菌劑降解效率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0040] W下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0041 ]實(shí)施例1:嗜鹽石油控降解菌體的獲取
[0042] 1嗜鹽石油控降解菌的