一種降解吲哚的復(fù)合菌劑及其反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降解吲哚的復(fù)合菌劑及其反應(yīng)裝置，所述復(fù)合菌劑由蒙氏假單胞菌QM（pseudomonas monteilii QM）、芽孢桿菌（BacillusL1）和Tolumonas G1三株吲哚降解微生物菌株配制而成。所述反應(yīng)裝置包括曝氣混合反應(yīng)區(qū)、曝氣裝置、裝有降解吲哚的復(fù)合菌劑的菌劑加料器、溢流區(qū)、斜板沉淀區(qū)、剩余污泥排泥管和污泥回流裝置。本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，在與復(fù)合菌劑的共同作用下，好氧活性污泥降解污染物效率高，復(fù)合菌劑可在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)此環(huán)境，從而培養(yǎng)馴化出適合含吲哚廢水的高效菌群，檢測(cè)出水中吲哚及COD均可達(dá)標(biāo)，解決了現(xiàn)有方法處理含氮雜環(huán)有機(jī)物吲哚的局限性以及現(xiàn)有菌劑處理效率低的難題。
【專利說明】
-種降解間哄的復(fù)合菌劑及其反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，設(shè)及一種降解嗎I噪的復(fù)合菌劑及其反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 含氮雜環(huán)化合物(化trogen Hetero巧clic Compounds，NHCs)廣泛存在于焦化、染 料、醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)藥和石油冶煉等工業(yè)的污染物中。其具有刺激氣味，在自然環(huán)境中不易 被生物降解和代謝，對(duì)微生物有抑制作用，部分具有致崎、致癌、致突變等"Ξ致"效應(yīng)?？蒞 長(zhǎng)期穩(wěn)定地存在于±壤和水體中，對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生潛在的危害。 嗎I噪作為一種含氮雜環(huán)有機(jī)物，濃度高時(shí)具有強(qiáng)烈糞臭味，擴(kuò)散力強(qiáng)而持久，并具有較 強(qiáng)的生物毒性，由于它自身的特性，在水中的存在使污水COD值大幅度增加，并且會(huì)抑制原 有二級(jí)生物處理工藝中微生物的活性，使出水不能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)法等的逐漸完善，對(duì)出水中的污染物的排放也有了更高的要 求，尤其在制藥廢水、煤化工廢水中大量存在，普通的耗氧或厭氧手段難W將其有效去除， 如：制藥廢水中嗎I噪濃度為200mg/L，需要通過深度處理才能滿足排放要求。因此針對(duì)此類 特征污染物，通過微生物菌群的有效復(fù)配W及處理裝置的改進(jìn)，增強(qiáng)微生物活性，將污水進(jìn) 行深度處理，從而使出水COD與嗎I噪同時(shí)得到有效降解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有方法處理嗎I噪的局限性W及現(xiàn)有菌劑處理效率低的難題，本發(fā)明提 供了一種降解嗎I噪的復(fù)合菌劑及其反應(yīng)裝置。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種降解嗎I噪的復(fù)合菌劑，由蒙氏假單胞菌QM(pseudomonas monteilii QM)、芽抱桿 菌(8日(^11118 11)和1'〇111111〇11日3 61^株嗎|噪降解微生物菌株按照1~3:2~4:^3的體積比配 制而成。
[0006] -種制備上述降解嗎I噪的復(fù)合菌劑的方法，包括W下步驟： 一、 將蒙氏假單胞菌QM (pseudomonas monteilii QM)、芽抱桿菌（Bacillus L1)和 Tol皿onas G1分別接種于液體培養(yǎng)基上進(jìn)行活化； 二、 挑取活化好的巧巾單菌落分別接種于液體培養(yǎng)基上，在溫度為15~2(TC、振蕩速度為 150~17化/min的好氧條件下富集培養(yǎng)^3天； Ξ、將富集培養(yǎng)后的3種單菌分別接種于液體培養(yǎng)基中，分別培養(yǎng)至細(xì)菌數(shù)為109~l〇w 個(gè)/mL，而后將蒙氏假單胞菌QM(pseudomonas monteilii QM)、芽抱桿菌（Bacillus L1)和 Tol皿onas 61按^3:2~4: ^3的體積比混合，即得降解嗎I噪的復(fù)合菌劑。
[0007] -種降解嗎I噪的反應(yīng)裝置，包括曝氣混合反應(yīng)區(qū)、曝氣裝置、裝有降解嗎I噪的復(fù)合 菌劑的菌劑加料器、溢流區(qū)、斜板沉淀區(qū)、剩余污泥排泥管和污泥回流裝置，其中： 所述菌料加料器設(shè)置在曝氣混合反應(yīng)區(qū)的上方； 所述曝氣混合反應(yīng)區(qū)靠近菌料加料器的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管，遠(yuǎn)離進(jìn)水管一側(cè)設(shè)有溢流 區(qū)，曝氣混合反應(yīng)區(qū)的下部為斜板沉淀區(qū)； 所述曝氣裝置位于曝氣混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)，由曝氣管通入空氣，曝氣頭均勻鋪設(shè)于曝氣混 合反應(yīng)區(qū)池底，下部由水泥墻與斜板沉淀區(qū)相隔； 所述溢流區(qū)由擋流板與曝氣混合反應(yīng)區(qū)相隔； 所述斜板沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有穿孔排泥管和出水管，穿孔排泥管位于斜板沉淀區(qū)池底，出水 管位于進(jìn)水管一側(cè)且設(shè)置在斜板沉淀區(qū)的上部； 所述污泥回流裝置由污泥提升累和污泥回流管組成，穿孔排泥管經(jīng)污泥提升累與污泥 回流管連接，通入曝氣混合區(qū)內(nèi)的污泥回流管在曝氣混合反應(yīng)區(qū)中下部，位于進(jìn)水管一側(cè)； 所述剩余污泥排泥管與穿孔排泥管連接。
[0008] 一種利用上述裝置進(jìn)行微生物降解嗎I噪廢水處理的方法，包括如下步驟： 一、 將有機(jī)廢水通過進(jìn)水管道累入曝氣混合反應(yīng)區(qū)，停留時(shí)間為5~lOh; 二、 開啟曝氣裝置，同時(shí)打開菌劑加料器，使污水與降解嗎I噪的復(fù)合菌劑充分混合反 應(yīng)； Ξ、進(jìn)水的同時(shí)，向曝氣混合區(qū)內(nèi)同時(shí)投加硫酸亞鐵與殼聚糖； 四、 隨著污水的不斷進(jìn)入，經(jīng)反應(yīng)后的混合液通過溢流區(qū)進(jìn)入斜板沉淀區(qū)； 五、 打開剩余污泥排泥管、污泥提升累，使沉降后的污泥排掉或回流，同時(shí)打開出水管， 使經(jīng)處理后的出水經(jīng)出水管排出。
[0009] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)，在與復(fù)合菌劑的共同作用下，好氧活性污泥降解污染物效率高，復(fù) 合菌劑可在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)此環(huán)境，從而培養(yǎng)馴化出適合含嗎I噪廢水的高效菌群，檢測(cè)出水 中嗎I噪及COD均可達(dá)標(biāo)。
[0010] 2、本發(fā)明可用于處理制藥廢水中濃度高達(dá)200mg/L的嗎隙，解決了現(xiàn)有方法處理 含氮雜環(huán)有機(jī)物嗎I噪的局限性W及現(xiàn)有菌劑處理效率低的難題。
【附圖說明】
[0011] 圖1為降解嗎I噪的反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為按濃度梯度馴化下的不同進(jìn)出水嗎I噪濃度及降解效果曲線； 圖中：1-菌劑加料器，2-進(jìn)水管，3-溢流區(qū)，4-曝氣管，5-曝氣裝置，6-斜板支架，7-穿孔 排泥管，8-排泥孔，9-出水管，10-擋流板，11-斜板，12-污泥提升累，13-污泥回流管，14-剩 余污泥排泥管，15-水泥墻;16液體流量計(jì);17氣體流量計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對(duì)本 發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0013]
【具體實(shí)施方式】一：本實(shí)施方式中，降解嗎I噪的復(fù)合菌劑由蒙氏假單胞菌QM (pseudomonas monteilii QM)、芽抱桿菌（Bacillus L1)和Tolumonas G1S株嗎I噪降解微 生物菌株配制而成，具體制備方法如下： 一、將蒙氏假單胞菌QM (pseudomonas monteilii QM)、芽抱桿菌（Bacillus L1)和 Tol皿onas G1分別接種于液體培養(yǎng)基上進(jìn)行活化； 二、挑取活化好的3種單菌落分別接種于液體培養(yǎng)基上，在溫度為2(TC、振蕩速度為 15化/min的好氧條件下富集培養(yǎng)^3天； Ξ、將富集培養(yǎng)后的3種單菌分別接種于液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)至細(xì)菌數(shù)為109~l〇iMV mL，而后將蒙氏假單胞菌QM(pseudomonas monteilii QM)、芽抱桿菌（Bacillus L1)和 T 01皿0 η a S G1按1:2:1的體積比混合，即得降解嗎I噪的復(fù)合菌劑。
[0014] 本實(shí)施方式中，復(fù)合菌劑生理生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果:革蘭氏陰性桿菌，葡萄糖利用陽性， 淀粉水解陽性，明膠液化陰性，好氧生長(zhǎng)。
[0015] 本實(shí)施方式中，液體培養(yǎng)基的組成為:每lOOOmL由2~7g的膜蛋白腺、1~5g的酵母浸 粉、2~8g的牛肉膏、3~9g的NaCl、0.5~2g的胞2冊(cè)〇4、1~5g的K此P04、3~lOg的畑此1和余量的水 組成，pH值為6.5~7.8。
[0016] 本實(shí)施方式中，蒙氏假單胞菌QM(pseudomonas monteilii QM)，苯酪降解微生物 菌株，保藏編號(hào)為CGMCC NO.5054(CN 103060218 A)。
[0017] 本實(shí)施方式中，芽抱桿菌(Bacillus Ll)，革蘭氏陰性桿菌，生理生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果:葡 萄糖利用陽性，淀粉水解陽性，明膠液化陰性，好氧生長(zhǎng);記載于《嗎I噪高效降解菌的篩分及 生物降解特性的研究》中。
[001引本實(shí)施方式中，Tolumonas G1，革蘭氏陰性菌，可存在于好氧或厭氧環(huán)境中，細(xì)胞 為棒狀，可由苯丙氨酸和其他苯前體物產(chǎn)生甲苯；自己培養(yǎng)可獲得，方法為SBR反應(yīng)器通過 活性污泥馴化獲得。
[0019]
【具體實(shí)施方式】二:如圖1所示，本實(shí)施方式提供的降解嗎I噪的反應(yīng)裝置降解嗎I噪的 反應(yīng)裝置為由曝氣混合反應(yīng)區(qū)、曝氣裝置5、裝有降解嗎I噪的復(fù)合菌劑的菌劑加料器1、溢流 區(qū)3、斜板沉淀區(qū)、剩余污泥排泥管14和污泥回流裝置組成的一體化裝置，其中： 所述菌料加料器1設(shè)置在曝氣混合反應(yīng)區(qū)的上方； 所述曝氣混合反應(yīng)區(qū)靠近菌料加料器1的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管2,遠(yuǎn)離進(jìn)水管一側(cè)設(shè)有溢流 區(qū)3，曝氣混合反應(yīng)區(qū)的下部為斜板沉淀區(qū)； 所述曝氣裝置5位于曝氣混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)，由曝氣管4通入空氣，氣體流量計(jì)16連接于曝 氣管4上，曝氣頭均勻鋪設(shè)于曝氣混合反應(yīng)區(qū)池底，下部由水泥墻15與斜板沉淀區(qū)相隔； 所述溢流區(qū)3由擋流板10與曝氣混合反應(yīng)區(qū)相隔。
[0020] 所述斜板沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有穿孔排泥管7和出水管9,穿孔排泥管7位于斜板沉淀區(qū)池 底，出水管9位于進(jìn)水管2-側(cè)，并在斜板11上方，液體流量計(jì)17連接于曝氣管4上； 所述污泥回流裝置由污泥提升累12和污泥回流管13組成，穿孔排泥管7經(jīng)污泥提升累 12與污泥回流管13連接，通入曝氣混合區(qū)內(nèi)的污泥回流管13在曝氣混合反應(yīng)區(qū)中下部，位 于進(jìn)水管2-側(cè)； 所述剩余污泥排泥管14與穿孔排泥管7連接。
[0021] -種利用上述裝置進(jìn)行微生物降解嗎I噪廢水處理的方法，其步驟為： 1、打開進(jìn)水累和進(jìn)水閥口，進(jìn)水累Wl30m3/d的流量將有機(jī)廢水通過進(jìn)水管道累入曝 氣混合反應(yīng)區(qū)，停留時(shí)間約為lOh。
[0022] 2、開啟曝氣裝置，同時(shí)打開菌劑加料器，使污水與復(fù)合菌劑充分混合反應(yīng)。
[0023] 3、進(jìn)水的同時(shí)，向曝氣混合區(qū)內(nèi)同時(shí)投加適量硫酸亞鐵與殼聚糖。硫酸亞鐵，在曝 氣階段具有催化劑的作用，在沉淀階段充當(dāng)絮凝劑，增強(qiáng)沉淀區(qū)沉降性能，與活性污泥一同 沉降回流;殼聚糖，具吸附性和絮凝功能，易被生物降解，無二次污染。
[0024] 4、隨著污水的不斷進(jìn)入，經(jīng)反應(yīng)后混合液通過溢流區(qū)進(jìn)入斜板沉淀區(qū)。
[0025] 5、打開剩余污泥排泥管、污泥提升累，使沉降后的污泥排掉或回流，同時(shí)打開出水 口，使經(jīng)處理后的出水經(jīng)管道排出。
[0026] 應(yīng)用W上方法得到按濃度梯度馴化下的不同進(jìn)出水嗎I噪濃度及降解效果曲線如 圖2與表1所示。
[0027] 本實(shí)施方式中，連接曝氣混合反應(yīng)區(qū)與斜板沉淀區(qū)的溢流區(qū)設(shè)有濾網(wǎng)，W過濾掉 較大的砂石等。
[0028] 本實(shí)施方式中，在曝氣混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通過曝氣將進(jìn)水與復(fù)合菌劑充分混合反應(yīng)， 曝氣量3~5m3空氣/V污水。
[0029] 本實(shí)施方式中，菌劑加料器設(shè)置在曝氣混合反應(yīng)區(qū)上部，投加方法為一次性直接 投加。
[0030] 本實(shí)施方式中，來自曝氣混合反應(yīng)區(qū)的泥水混合液經(jīng)溢流后由擋流板與斜板沉淀 區(qū)相隔開，混合液在斜板沉淀區(qū)沉降的污泥由下方穿孔排泥管排除，一部分通過污泥提升 累打回曝氣混合反應(yīng)區(qū)作為回流污泥，另一部分由剩余污泥排泥管排放。
[0031 ]本實(shí)施方式中，混合液在斜板沉淀區(qū)內(nèi)由下至上經(jīng)斜板沉淀后，上清液經(jīng)出水口 排放。
[0032] 本實(shí)施方式中，硫酸亞鐵在曝氣階段具有催化劑的作用，在沉淀階段作為絮凝劑， 沉降速度快、污泥顆粒大、污泥體積小且密實(shí)、除色效果好、無毒而且有益生物生長(zhǎng)、價(jià)格低 廉;作為沉淀劑，可W和硫化物、憐酸鹽等生成沉淀物，從而去除硫化物、憐酸鹽等。投加方 式:配成10%的水溶液后定量投加，調(diào)節(jié)pH值至9~10，取合適的投加量(有肉眼可見抓花）。
[0033] 本實(shí)施方式中，殼聚糖作為一種無毒高分子材料，原料來源豐富，具良好的水溶 性、吸附性和絮凝功能，可在短時(shí)間被降解，避免使用化學(xué)試劑帶來的二次污染。投加量:最 佳投加量（mg/L):原水COD (mg/L) =1:8 2~8 7。
[0034] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種降解吲哚的復(fù)合菌劑，其特征在于所述復(fù)合菌劑由蒙氏假單胞菌QM、BacillUS L1和Tolumonas G1三株吲噪降解微生物菌株按照1~3:2~4:1~3的體積比配制而成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降解吲哚的復(fù)合菌劑，其特征在于所述蒙氏假單胞菌QM、 Bacillus L1 和Tolumonas G1 的體積比為1:2:1〇3. -種權(quán)利要求1或2所述降解吲哚的復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于所述方法步驟 如下： 一、 將蒙氏假單胞菌01、1^〇;[11113 1^1和1'〇1111]1〇仙8 61分別接種于液體培養(yǎng)基上進(jìn)行活 化； 二、 挑取活化好的3種單菌落分別接種于液體培養(yǎng)基上，在溫度為15~20 °C、振蕩速度為 150~170r/min的好氧條件下富集培養(yǎng)1~3天； 三、 將富集培養(yǎng)后的3種單菌分別接種于液體培養(yǎng)基中，分別培養(yǎng)至細(xì)菌數(shù)為109~101° 個(gè)/mL，而后將3種單菌混合，即得降解吲哚的復(fù)合菌劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的降解吲哚的復(fù)合菌劑的制備方法，其特征在于所述液體培養(yǎng) 基的組成為：每l〇〇〇mL由2~7g的胰蛋白胨、1~5g的酵母浸粉、2~8g的牛肉膏、3~9g的NaCl、 0 · 5~2g的Na2HP〇4、1~5g的KH2P〇4、3~10g的NH4CI和余量的水組成，pH值為6 · 5~7 · 8。5. -種降解吲哚的反應(yīng)裝置，其特征在于所述反應(yīng)裝置包括曝氣混合反應(yīng)區(qū)、曝氣裝 置、裝有降解吲哚的復(fù)合菌劑的菌劑加料器、溢流區(qū)、斜板沉淀區(qū)、剩余污泥排泥管和污泥 回流裝置，其中： 所述菌料加料器設(shè)置在曝氣混合反應(yīng)區(qū)的上方； 所述曝氣混合反應(yīng)區(qū)靠近菌料加料器的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管，遠(yuǎn)離進(jìn)水管一側(cè)設(shè)有溢流 區(qū)，曝氣混合反應(yīng)區(qū)的下部為斜板沉淀區(qū)； 所述曝氣裝置位于曝氣混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)，由曝氣管通入空氣，曝氣頭均勻鋪設(shè)于曝氣混 合反應(yīng)區(qū)池底，下部由水泥墻與斜板沉淀區(qū)相隔； 所述溢流區(qū)由擋流板與曝氣混合反應(yīng)區(qū)相隔； 所述斜板沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有穿孔排泥管和出水管，穿孔排泥管位于斜板沉淀區(qū)池底，出水 管位于進(jìn)水管一側(cè)且設(shè)置在斜板沉淀區(qū)的上部； 所述污泥回流裝置由污泥提升栗和污泥回流管組成，穿孔排泥管經(jīng)污泥提升栗與污泥 回流管連接，通入曝氣混合區(qū)內(nèi)的污泥回流管在曝氣混合反應(yīng)區(qū)中下部，位于進(jìn)水管一側(cè)； 所述剩余污泥排泥管與穿孔排泥管連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的降解吲哚的反應(yīng)裝置，其特征在于所述溢流區(qū)設(shè)有濾網(wǎng)。7. -種利用權(quán)利要求5或6所述的降解吲哚的反應(yīng)裝置進(jìn)行微生物降解吲哚廢水處理 的方法，其特征在于所述方法步驟如下： 一、 將有機(jī)廢水通過進(jìn)水管道栗入曝氣混合反應(yīng)區(qū)，停留時(shí)間為5~10h; 二、 開啟曝氣裝置，同時(shí)打開菌劑加料器，使污水與降解吲哚的復(fù)合菌劑充分混合反 應(yīng)； 三、 進(jìn)水的同時(shí)，向曝氣混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)同時(shí)投加硫酸亞鐵與殼聚糖； 四、 隨著污水的不斷進(jìn)入，經(jīng)反應(yīng)后的混合液通過溢流區(qū)進(jìn)入斜板沉淀區(qū)； 五、 打開剩余污泥排泥管、污泥提升栗，使沉降后的污泥排掉或回流，同時(shí)打開出水管， 使經(jīng)處理后的出水經(jīng)出水管排出。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微生物降解吲哚廢水處理的方法，其特征在于所述曝氣混合 反應(yīng)區(qū)內(nèi)，曝氣量為3~5m3空氣/m 3污水。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微生物降解吲哚廢水處理的方法，其特征在于所述硫酸亞鐵 投加方式為:配成10%的水溶液后定量投加，調(diào)節(jié)pH值至9~10，有肉眼可見礬花。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微生物降解吲哚廢水處理的方法，其特征在于所述殼聚糖的 投加量為:投加量（mg/L):原水COD (mg/L) =1:8 2~8 7。
【文檔編號(hào)】C02F101/38GK106011016SQ201610491116
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】王廣智, 于洋洋, 王卓然, 丁杰
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)