專利名稱：一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高還原菌活性的方法。
技術(shù)背景近年來隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展，工業(yè)廢水特別是硫酸鹽廢水的污染已 經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，我國(guó)的很多大城市地下水已經(jīng)受到了不同程度的硫酸鹽污染。含硫酸鹽酸性廢水不經(jīng)處理直接排入水體將使受納水體酸化，水體pH值 降低，危害水生生物，并產(chǎn)生潛在腐蝕性，而且破壞土壤結(jié)構(gòu)，減少農(nóng)作物 產(chǎn)量。硫酸鹽廢水潛伏周期長(zhǎng)，雖然在自然稀釋作用下短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有明顯 的負(fù)面作用，但是一旦形成大面積污染，則難以治理和清除。采用微生物處理廢水因具有成本低廉、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。 硫酸鹽還原菌(sulfate reducing bacteria,SRB)是一類能將硫酸根還原為硫離 子的細(xì)菌的總稱。硫酸鹽還原菌廣泛存在于水田、湖、沼和河川的底泥中以 及石油礦床等自然界中，硫酸鹽還原菌由許多種類的微生物構(gòu)成，其中包括 革蘭氏陰性菌(如脫硫弧菌屬1^"http://0討^/0，脫硫桿菌屬Z)es"http://ok7"m'ww)、 革蘭氏陽(yáng)性菌(脫硫腸狀菌屬Z>MM//otomacw/"m)、嗜熱細(xì)菌(熱脫硫菌屬 772mwo^sw//o6"cfeWMm)和嗜熱古細(xì)菌(古生球菌屬Jrc/2aeog/06w力等。硫酸 鹽還原菌的新陳代謝中要利用硫酸鹽，因此SRB可以降低溶液中硫酸根的濃 度，從而可以達(dá)到處理硫酸鹽廢水的目的。在硫酸鹽有機(jī)廢水中硫酸鹽還原 菌與產(chǎn)甲烷菌生存競(jìng)爭(zhēng)，硫酸鹽還原菌的代謝產(chǎn)物是硫化物，而硫化物對(duì)產(chǎn) 甲垸菌具有毒害作用，因此可抑制產(chǎn)甲烷菌的活性；硫酸鹽有機(jī)廢水中的有 機(jī)營(yíng)養(yǎng)物經(jīng)硫酸鹽還原菌氧化形成重碳酸鹽(堿性)，加之硫酸鹽還原菌還原 硫酸鹽時(shí)需要消耗水合氫離子，使得水體的pH值升高，金屬離子以氫氧化物 形式沉淀得以去除，水質(zhì)得到改善。目前利用硫酸鹽還原菌(SRB)處理硫酸 鹽廢水已經(jīng)得到科學(xué)界普遍認(rèn)可，對(duì)SRB的分離及篩選、生態(tài)特性、毒理學(xué) 研究、處理工藝及污水反應(yīng)器等進(jìn)行了較為深入的研究，而且硫酸鹽還原菌 (SRB)的使用從原來單一的硫酸鹽還原菌發(fā)展為復(fù)合SRB功能菌群及SRB 污泥體系，處理工藝也由原來的分批沉淀發(fā)展為厭氧污泥床、流化床工藝和固定化工藝；但是目前硫酸鹽還原菌生物活性較低的問題制約了其發(fā)展。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決目前硫酸鹽還原菌生物活性低的問題，而提供的 一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法。本發(fā)明提高硫酸鹽還原菌活性的方法是在硫酸鹽還原菌所處理的水體中 加入電氣石和亞鐵鹽。本發(fā)明之前主要是以營(yíng)養(yǎng)元素作為微生物的生長(zhǎng)促進(jìn)劑(如無(wú)水硫酸鎂、 胡蘿卜素、雙岐糖等)，而本發(fā)明以電氣石和亞鐵鹽作為硫酸鹽還原菌的生長(zhǎng) 促進(jìn)劑。在硫酸鹽還原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽使水體中的優(yōu) 勢(shì)菌群(硫酸鹽還原菌')大量生長(zhǎng)，增強(qiáng)了硫酸鹽還原菌的活性，提高了污 水的處理效果。電氣石在我國(guó)蘊(yùn)藏量大、資源豐富、價(jià)格低廉，而且其環(huán)境作用與天然鐵 錳鋁氧化物、氫氧化物礦物、沸石、硅藻土、輕質(zhì)蛋白石相近，不會(huì)引發(fā)二 次污染。電氣石晶體結(jié)構(gòu)屬于三方晶系，C53v-R3m群，所以電氣石為異極性 礦物，具有自發(fā)的永久電極性，可產(chǎn)生負(fù)離子，具有調(diào)節(jié)水體pH值，改善硫 酸鹽還原菌生長(zhǎng)環(huán)境，提高硫酸鹽還原菌活性的作用。亞鐵鹽是硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)是硫酸鹽還原酶蛋白合 成的必要金屬元素，亞鐵鹽的存在有助于提高硫酸鹽還原菌的活性。亞鐵鹽 與電氣石結(jié)合使用，在亞鐵鹽與電氣石的協(xié)同作用下硫酸鹽還原菌的活性提 高8%~200/0。


圖1是具體實(shí)施方式
十七中硫酸鹽還原菌未加入電氣石和亞鐵鹽前的原 子力顯微鏡觀察平面圖；圖2是具體實(shí)施方式
十七中硫酸鹽還原菌未加入電 氣石和亞鐵鹽前的原子力顯微鏡觀察立體形態(tài)圖;圖3是具體實(shí)施方式
十七 中硫酸鹽還原菌加入電氣石和亞鐵鹽后的原子力顯微鏡觀察平面圖；圖4是具體實(shí)施方式
十七中硫酸鹽還原菌加入電氣石和亞鐵鹽后的原子力顯微鏡觀 察立體形態(tài)圖；圖5是加入電氣石和亞鐵鹽前后的硫酸鹽還原菌活性對(duì)比曲 線圖，圖5中"A"曲線為加入電氣石和亞鐵鹽前硫酸鹽還原菌活性曲線，"T" 曲線為加入電氣石和亞鐵鹽后硫酸鹽還原菌活性曲線。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式提高硫酸鹽還原菌活性的方法是在硫酸鹽還 原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽。本實(shí)施方式中的硫酸鹽還原菌可以是單一的硫酸鹽還原菌、復(fù)合SRB功 能菌群或SRB污泥體系。電氣石含有的微量元素能夠促進(jìn)硫酸鹽還原菌的生 長(zhǎng)。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽0.05~2g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽0.1~1.8g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽0.2~1.5g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽0.5 1.3g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽0.8~l.lg。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽lg。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二、三、四、五、六或 七的不同點(diǎn)是亞鐵鹽為硫酸亞鐵銨、磷酸亞鐵銨或氯化亞鐵銨。其它與實(shí) 施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入電氣石0.05~0.2g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入電氣石0.0S 0.18g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不伺點(diǎn)是每lOOmL 硫酸鹽還原菌所處理水體中加入電氣石0.1 0.16g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是每lOOmL硫酸鹽還原菌所處理水體中加入電氣石0.12-0.14 g。其它與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、九、十、十一或十二 的不同點(diǎn)是電氣石的粒徑為50nm lcm。其它與實(shí)施方式一、九、十、十一 或十二相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、九、十、十一或十二 的不同點(diǎn)是電氣石的粒徑為50nm 100nm。其它與實(shí)施方式一、九、十、十 一或十二相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、九、十、十一或十二 的不同點(diǎn)是電氣石的粒徑為60nm 90nm。其它與實(shí)施方式一、九、十、十 一或十二相同。 .具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、九、十、十一或十二 的不同點(diǎn)是電氣石的粒徑為70nm 80nm。其它與實(shí)施方式一、九、十、十 一或十二相同。
具體實(shí)施方式
十七:本實(shí)施方式提高硫酸鹽還原菌活性的方法是在硫酸鹽 還原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽；每lOOmL硫酸鹽還原菌所處理 水體中加入氯化亞鐵銨2g;每lOOmL硫酸鹽還原菌所處理水體中加入粒徑為 50nm 100nm的電氣石O.lg。本實(shí)施方式的硫酸鹽還原菌為單一硫弧菌屬菌。圖1、 2、 3和4為硫酸鹽 還原菌的原子力顯微鏡觀察圖，.通過圖1與圖3、圖2與圖4的對(duì)比可以看出 硫酸鹽還原菌在加入電氣石和亞鐵鹽前后表面形態(tài)存在明顯差異，加入電氣 L石和亞鐵鹽后硫酸鹽還原菌菌體表面粗糙，吸附了大量的電氣石。采用硫酸鹽還原酶活性測(cè)定方法測(cè)量加入電氣石和亞鐵鹽前后硫酸鹽還 原菌的活性(還原酶酶活力)，酶活檢測(cè)結(jié)果如圖5所示；檢測(cè)說明本實(shí)施方 式在硫酸鹽還原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽可提高硫酸鹽還原菌 活性10% 15%。
權(quán)利要求
1、一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特征在于提高硫酸鹽還原菌活性的方法是在硫酸鹽還原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特征在 于每lOOmL硫酸鹽還原菌所處理水體中加入亞鐵鹽0.05~2g。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特 征在于亞鐵鹽為硫酸亞鐵銨、磷酸亞鐵銨或氯化亞鐵銨。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特征在 于每lOOmL硫酸鹽還原菌所處理水體中加入電氣石0.05~0.2g。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特 征在于電氣石的粒徑為50nm lcm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特 征在于電氣石的粒徑為50nm 100nm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，其特 征在于電氣石的粒徑為60nm 90nm。
全文摘要
一種提高硫酸鹽還原菌活性的方法，它涉及一種提高還原菌活性的方法。它解決了目前硫酸鹽還原菌生物活性低的問題。提高硫酸鹽還原菌活性的方法是在硫酸鹽還原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽。在硫酸鹽還原菌所處理的水體中加入電氣石和亞鐵鹽使水體中的硫酸鹽還原菌大量生長(zhǎng)，增強(qiáng)了硫酸鹽還原菌的活性，提高了污水的處理效果。本發(fā)明方法可提高硫酸鹽還原菌的活性8％～20％。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101148294SQ20071007276
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者任及東, 迪 崔, 靜 李, 李大鵬, 強(qiáng) 王, 放 馬, 利 魏 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)