一種復合微生物絮凝劑的制備方法及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及污水處理領域，特別是磷肥廠污水的處理，具體涉及一種復合微生物絮凝劑的制備方法及其使用方法。
【背景技術】
[0002]目前磷肥產品有普通過磷酸鈣(過磷酸鈣或普鈣)、鈣鎂磷肥、重過磷酸鈣(重鈣)、富過磷酸鈣(富鈣)、氧化過磷酸鈣等，以過磷酸鈣和鈣鎂磷肥磷肥的生產為主，磷肥的原料是磷礦，磷礦的品位按P2O5含量(％)表示，通常為29?38%，其中雜質主要為氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、氟、氯、氧化鈉、氧化鉀、二氧化磷、三氧化硫、二氧化娃、有機物等。
[0003]磷肥廠污水污染物主要以無機磷酸鹽和氟的污染為主，其中無機磷酸鹽主要以H2PO4' HPO4' PO/—和P2O74-這四種形式存在，無機磷酸鹽流入水體會造成水體富營養化，引起浮游生物及藻類迅速繁殖，水質惡化，水體溶解氧量下降，魚類及其他生物大量死亡的現象，水體出現富營養化現象時，浮游藻類大量繁殖，形成水華，因占優勢的浮游藻類的顏色不同，水面往往呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等，由于磷礦中含有2.5?4%的氟，酸法生產磷肥時會產生氟化氫氣體逸入空氣造成環境污染，其中一部分氟化氫可與磷礦中的二氧化硅作用生成四氟化硅和水，四氟化硅又能進一步與水作用生成氟硅酸和硅酸，氟的危害是它可與機體中的各種酶發生作用產生致毒效果，如動物攝入氟化鈉致死劑量為每公斤0.1?0.35g，攝入后可出現麻木、流淚、痙攣、軟弱、肌肉纖維震顫、腹瀉、血管運動中麻痹以致心跳停止而引起死亡，人服入大劑量氟化鈉后也可出現上述癥狀，若將含氟污水排入地表徑流和江河中，將會對農業、畜牧業和人類造成很大的危害。
[0004]加強企業的污水處理是解決水體污染的重中之重，我國有些中小企業寧愿被處以罰款也不愿出錢治理污水，也說明了污水處理的成本較高，目前污水處理的主要方法有物理，化學以及生物方法；物理方法主要有離子交換、吸附等方法，但目前現有污水處理方法對于磷肥廠污水處理的效果比較差。
【發明內容】
[0005]本發明針對磷肥廠污水的特點，利用氫氧化鈣、聚丙烯酰胺、活性白土和聚磷菌設計了一種高效復合微生物絮凝劑對磷肥廠污水進行處理，使用本發明的復合微生物絮凝劑進行污水處理，污水污泥量少且無二次污染，達到國家排放標準。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用的具體方案是一種復合微生物絮凝劑的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟A、菌種的活化:
[0008]將聚磷菌接種于固體培養基上，在28-30°C環境下培養48-72h ；
[0009]步驟B、三角瓶擴大培養:
[0010]首先，制備聚磷菌的液體培養基裝入三角瓶中，將步驟A中固體培養基上長出單菌落接種進三角瓶中，將三角瓶置于搖床中，搖床轉速設定為150r/min、溫度設定為28-30°C，培養至三角瓶中菌體含量達到1.0X108-6.0X10M" /mL ；
[0011 ] 步驟C、發酵罐混合擴大培養:
[0012]制備混合培養基加入發酵罐中，將步驟B中培養得到的菌種接入發酵罐中，在28-30°C環境下培養至菌體含量達到2.0X 108-3.0X 18個/mL ；
[0013]步驟D、復合微生物的制備:
[0014]將步驟C中得到的菌種培養液干燥得到復合微生物；
[0015]步驟E、制備復合微生物絮凝劑:
[0016]將步驟D得到的復合微生物與氫氧化鈣、聚丙烯酰胺和活性白土混合均勻得到復合微生物絮凝劑。
[0017]所述步驟A中，所述聚磷菌為沼澤紅假單胞菌(Rhhodopseudomonas palustris)CGMCC N0.12180、假單胞菌(Pseudomonas sp.) CGMCC N0.17111 和絳紅色諾卡氏菌(Nocardia purpurea)CGMCC N0.41182 中一種或多種。
[0018]本發明上述菌種均可以從中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)購買得到。
[0019]所述步驟A中，沼澤紅假單胞菌固體培養基的配制方法JfNH4Cl I g，K2HPO40.5g,MgCl2 0.2g，NaCl 2g，酵母浸粉0.1g和瓊脂粉15_20g加入900mL蒸餾水中，121°C滅菌 30min，滅菌后加入 NaHCO3 0.lg, Na2S.9Η20 0.1mL,加水補至 1L，用 H3PO4調 pH 至 7.0 制得;
[0020]假單胞菌固體培養基的配制方法:將蛋白胨10g，K2HPO4 1.5g，MgSO4.7H20 1.5g和瓊脂粉15_20g加入IL蒸餾水中，121°C滅菌30min制得；
[0021]絳紅色諾卡氏菌固體培養基的配制方法:將葡萄糖10g，酵母浸粉1g和瓊脂粉15-20g加入IL蒸餾水中，121°C滅菌30min制得。
[0022]所述步驟B中，沼澤紅假單胞菌液體培養基的配制方法:將NH4Cl lg, K2HPO40.2g，CH3COONa 5g，MgSO4.7H20 0.2g，NaCl 2g，生長因子 ImL 和微量元素溶液 ImL 加入 IL蒸餾水中，121°C滅菌30min后加入NaHCO3 0.1g制得；
[0023]假單胞菌液體培養基的配制方法:將蛋白胨10g，K2HP04 1.5g和MgSO4.7Η20 1.5g加入IL蒸餾水中，121°C滅菌30min制得；
[0024]絳紅色諾卡氏菌液體培養基的配制方法:將葡萄糖10g，酵母浸粉1g加入IL蒸餾水中，121°C滅菌30min制得。
[0025]所述步驟C中，發酵罐中接種聚磷菌的體積為發酵罐中培養基體積的5-30%。
[0026]所述步驟C中，混合培養發酵罐規格為5L，加入混合培養基3.5L。
[0027]所述步驟C中，混合培養基的配制方法:將NH4Cl Ig，K2HPO4 Ig，CH3COONa 5g，NaHCO3 0.lg，微量元素溶液和生長因子各lmL，MgSO4.7H20 1.5g，葡萄糖5g，酵母浸粉5g和NaCl 5g加入IL蒸餾水中制得。
[0028]所述生長因子為VB1 lmg，尼克丁酸0.lg，對氨基苯甲酸0.1g和生物素Img溶于IL蒸餾水配制而成；
[0029]所述微量元素溶液為FeCl3.6Η20 50mg，CuSO4.5Η20 0.5mg，H3BO41mg,MnCl2.4Η200.5mg和ZnSO4.7H20 10mg，通過蒸飽水定容至IL配制而成。
[0030]所述步驟D中以重量份數計，其中復合微生物2-10份、氫氧化鈣1-2份、聚丙烯酰胺1-3份、活性白土 1-5份；其中活性白土過100目篩。
[0031]所述步驟D中提到的干燥方法為:將步驟C得到的混合菌種培養液經離心分離后收集沉淀物，在30-40°C的溫度下干燥或噴霧干燥。
[0032]本發明還提供了一種復合微生物絮凝劑的使用方法，首先用NaOH調節污水pH值達到7.0-9.0，然后，按照每立方米污水投入該復合微生物絮凝劑10-20g的比例，向污水中均勻投入復合微生物絮凝劑。
[0033]與現有技術相比，本發明的制備方法，選擇的各菌種合理，共生協調互不拮抗，通過采用不同培養基對各菌種進行活化和三角瓶擴大培養，達到了菌種的最優生長的目的，使菌體含量達到要求；并且，通過利用發酵罐混合培養，節約資源，節省設備，亦可達到各菌種所需濃度；本發明配制得到的高效復合微生物絮凝劑，按照設定的比例投入到污水中，具有非常高的污水污染物降解效率，提高了有機絮凝劑吸附污水中懸浮顆粒的效率，本發明配制的高效復合微生物絮凝劑對污水中的氟化物、磷酸鹽具有良好的降解效果，在此基礎上，還能夠有效吸附污水中的色素，最后達到凈化水質的目的，與采用活性污泥處理污水相比，本發明經復合微生物絮凝劑處理后的污水污泥量少且無二次污染，提高了污水的處理質量，達到國家排放標準。
【具體實施方式】
[0034]下面結合具體實施例對本發明進行進一步地說明，以下所述是對本發明的解釋而不是限制，任何擴大培養使菌體濃度達到要求的培養方式均可。
[0035]本發明實施例中涉及到的聚磷菌為沼澤紅假單胞菌(Rhhodopseudomonaspalustris) CGMCC N0.12180、假單胞菌(Pseudomonas sp.) CGMCC N0.17111 和絳紅色諾卡氏菌(Nocardia purpurea)CGMCC N0.41182 中一種或多種。
[0036]本發明所使用菌種均可以從中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)購買得到。
[0037]本發明的實施例中，各菌種的固體培養基制備方法如下:
[0038]沼澤紅假單胞菌固體培養基是將NH4Cl lg，K2HPO4 0.5g，MgCl2 0.2g，NaCl 2g，酵母浸粉0.lg，瓊脂粉15g與蒸餾水900mL混合均勻，在121°C環境下滅菌30min，滅菌后加入NaHCO3 0.lg, Na2S.9H20 0.1mL,并加水補至 1L，用 H3PO4調 pH 至 7.0 制得；
[0039]假單胞菌固體培養基是將蛋白胨10g，K2HPO4 1.5g，MgSO4.7H20 1.5g，瓊脂粉15g與蒸餾水IL混合均勻，在121°C環境下滅菌30min制得；
[0040]絳紅色諾卡氏菌固體培養基是將葡萄糖10g，酵母浸粉10g，瓊脂粉15g與蒸餾水IL混合均勻，在121°C環境下滅菌30min制得。
[0041]本發明的實施例中，各菌種的液體培養基制備方法如下:
[0042]沼澤紅假單胞菌液體培養基是將NH4Cl lg，K2HPO4 0.2g, CH3COONa 5g，MgSO4.7Η200.2g，NaCl 2g，生長因子lmL，微量元素溶液ImL