CN100355875C

CN100355875C - 一种处理炼油废水的微生物菌剂、其制备方法及其应用

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Publication number: CN100355875C
Application number: CNB2004100815047A
Authority: CN
Inventors: 李旭东; 朱永光; 廖银章; 杨俊仕
Original assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Current assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: CN1789406A

Abstract

本发明属于环保领域，针对目前废水处理中处理效率不高和处理后仍含难降解污染物等缺点，公开了一种处理炼油废水的微生物菌剂、其制备方法及其应用，本菌剂包括0—10:0—10:0—10:0—10:0—10:0—10的红球菌属、微小杆菌属、芽孢杆菌、假丝酵母和短状杆菌等菌种，通过活化培养后处理炼油废水，具有处理效果好，使用方便等优点。

Description

一种处理炼油废水的微生物菌剂、其制备方法及其应用

技术领域

本发明属于环保领域，涉及一种微生物菌剂、其制备方法及其应用，具体涉及根据微生物生态学原理，利用降解烷烃类、芳香烃类、取代苯类、酚类等难降解化合物的多种高效降解菌之间的共生、互生、协同作用等相互作用关系构建成处理炼油废水的微生物菌剂以及该菌剂的制备方法和使用方法。

背景技术

炼油废水属高浓度难降解有机废水，排放量大，主要含有烷烃类、芳香烃类、挥发酚和氨氮等污染物，由于烷烃类、芳香烃类、挥发酚等化合物毒性极大，排放含这些物质含量高的废水将对环境造成极大的污染，需要进行处理才能排放。目前，国内炼油厂的废水大都采用隔油—气浮—生化处理的方法进行处理，其中生化处理主要是采用各种活性污泥处理方法，处理效率不高，而且由于活性污泥组成复杂、变化大，较难控制；另外，国内外研究发现即使经过隔油—气浮—生化处理的废水能够达到综合排放标准，但是出水中仍然包含有溶解性脂肪烃、苯系物、含硫化合物及邻苯二甲酸酯类化合物等，其中多种化合物属我国水中优先控制污染物，排放至周围环境中会造成危害，因此有必要改变处理工艺对这些有毒化合物进行处理以降低其对周围环境造成的危害。

通过分离高效降解菌再接种于生化反应构筑物的生物强化技术可以对废水中的特殊化合物得到降解，但是这种方法并不适用于含有多种难降解化合物的炼油废水。菌剂是一种混合菌培养体系，可利用其中的多种微生物单独或多种之间的协同作用来高效地降解各种复杂的污染物。按不同污染环境的实际需要，选育各种类型的降解菌组成适用于不同污染环境的微生物菌群，经发酵扩大培养，制成微生物菌剂，有目的地投加到各类生化反应构筑物中，可达到改善和提高处理效率的目的。

发明内容

针对炼油废水经过隔油一气浮一生化处理后的出水中仍然包含有溶解性脂肪烃、苯系物、含硫化合物及邻苯二甲酸酯类化合物等我国水中优先控制污染物的缺点，本发明的目的是提供一种处理炼油废水的微生物菌剂、其制备方法及其应用。

本发明可以通过以下方式来实现：

本发明中的微生物菌剂，包括菌种、培养基、吸附剂。

菌种包括以下比例的一种或多种微生物菌株：

14357(CGMCC NO：1262)： 0-10

Na4(CGMCC NO：1270)： 0-10

EM(CGMCC NO：0868)： 0-10

CB4(CGMCC NO：1267)： 0-10

PNCB3(CGMCC NO：1271)： 0-10

10-4(CGMCC NO：1268)： 0-10

其中，菌株Na4为红球菌属(Rhodopila)，保藏号为CGMCC NO：1270，主要降解萘；菌株PNCB3为微小杆菌属(Exiguobacterium)，保藏号为CGMCC NO：1271，主要降解对氯硝基苯；菌株CB4为芽孢杆菌(Bacillus)，保藏号为CGMCCNO：1267，主要降解一氯代苯；菌株10-4为假丝酵母(Candida)，保藏号为CGMCCNO：1268，主要降解苯酚；菌株14357为短状杆菌(Brachybacterium)，保藏号为CGMCC NO：1262，主要降解烷烃。

以上菌株于2004年12月8日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏。

赤红球菌(Rhodococcus rubber)EM为已经保藏菌株，保藏号为CGMCC NO：0868，主要降解蒽菲芘。

所述的微生物菌剂的培养基配方可用普通微生物培养用培养基，优选配方为牛肉膏0.1％-1％、蛋白胨0.1％-1％、NaCl 0.1％-1％、水100g，固体培养基加琼脂1.0-2％。

所述的吸附剂可采用经灭菌处理的具吸附液体的材料，优选为经过灭菌处理的干燥麦麸。

本发明中微生物菌剂的制备方法为：

(1)对需处理的废水进行成分分析，根据污染物成分分析的结果选择适宜的菌株和比例并分别接种至灭菌固体培养基中活化备用；

(2)将灭菌处理过的培养基定量备用；

(3)将活化后的菌种分别接种至灭菌处理过的培养基中振荡培养1-5天；

(4)将培养好的各菌液记数，再按前述数量比例进行组合得混合菌液；

(5)将高温灭菌处理过的麦麸干燥定量备用；

(6)将含培养基的定量混合菌液加入吸附剂中，再封包低温保存。

混合菌液加入量为吸附剂饱和吸附以下的任意量，最佳加入量为：1Kg吸附剂中加入1L培养基。

按上述配制的微生物菌剂在使用时加入含磷化合物作为助剂以补充磷，优选为KH₂PO₄。

助剂使用量为：炼油废水总COD值的1％。

根据上述提供的菌种配比及生产方法，其制备的产品主要指标为：

活菌数大于10亿个/g； pH＝6-7

本发明中菌剂的使用方法为：根据预测的废水成分选择适当比例菌株组成的菌剂采用上述方法制得菌剂产品后，打开包装将菌剂加至废水处理构筑物中，同时加入相应量的助剂。针对的炼油废水COD范围为0-3000mg/l、pH范围为5-9。

本发明具有以下优点：

(1)包括了能降解多种难降解有机化合物高效降解菌种并实现了各种高效降解菌种的有效组合；

(2)改进了菌剂的保藏方法，延长了产品使用寿命；

(3)可提高炼油废水处理效率，并且能够去除目前隔油—气浮—生化处理不能去除的多种难降解的溶解性脂肪烃、苯系物及多环芳烃类化合物；

(4)使用方便，包装、运输便利，形成商品化。

具体实施方式

实施例1：

1测定废水的各种理化指标，COD值采用重铬酸钾法测定，含油量值采用重量法测定，挥发酚含量采用蒸馏后4-氨基安替比林分光光度法测定，有机物组成采用GC-MS分析方法测定。废水水质分析结果如下：

类别	COD	含油量	挥发酚
类别	COD	含油量	挥发酚	含量(mg/l)	1590	101	37.74
类别		烷烃类	含苯环化合物	含量(mg/l)	1590	101	37.74
类别		烷烃类	含苯环化合物	有机物相对含量(％)		64.18	35.82

2将高温灭菌处理(121℃、30分钟)过的固体培养基定量备用，固体培养基的配方为牛肉膏0.5％、蛋白胨1％、NaCl 0.5％、水100g、琼脂1.7％。

3预制菌种并将预制好的14357、Na4、EM、CB4、PNCB3、10-4接种至灭菌固体培养基中活化备用。

4将高温灭菌处理过(121℃、30分钟)的液体培养基定量备用，液体培养基配方为牛肉膏0.5％、蛋白胨1％、NaCl 0.5％、水100g。

5将活化后的菌种分别接种至液体培养基中振荡(37℃，160转/分钟)培养2天。

6将培养好的菌液记数，再按14357∶Na4∶CB1∶PNCB3∶10-4∶EM＝3∶4∶2∶3∶3∶6的数量比例进行组合得混合菌液。

8使用方法：向装有100ml灭菌炼油废水的三角烧瓶中加入5ml活性污泥，再加入配制成的菌剂10ml经过离心(5000转/分钟)后所得的去培养基的菌体以及KH₂PO₄1.5mg，平行实验3个，30℃，160转/分钟振荡反应，同时做不加污泥不加菌悬液不加KH₂PO₄的空白对照、只加污泥的对照。3天后取样离心测定上清液的COD，结果如下表

表：加菌剂及不加菌剂对炼油废水的处理效果比较

类别	对照	污泥	菌剂+污泥
类别	对照	污泥	菌剂+污泥	初始COD(mg/l)出水COD(mg/l)降解率(％)	1526107529.53	1528733.751.97	15618694.51

由上表可知，不加菌剂时污泥对炼油废水的处理效果为51.97％，加菌剂后降解率达到94.51％，菌剂加入污泥中之后处理效率比不加菌剂的处理效果提高42.52％

实施例2：

1废水初测以及混合菌液制备同实施例1，

2将定量混合菌液(含培养基)加入吸附剂中制成菌剂，加入量为：1Kg吸附剂中加入1L培养基，再封包低温保存。

3使用方法：在SBR反应器中按10％加入量加入活性污泥，加入含1000mg/l的葡萄糖的无机盐培养基进行污泥培养，采用间歇换水的方式，每天换水2次，培养7天后污泥30min沉降率达到10％，再在进水中逐渐增加炼油废水的比重，使污泥中的微生物在逐渐适应的新的生活条件下得到驯化，直至进水全部为炼油废水为止，再向处理体系中按10％接种量投加菌剂以及炼油废水总COD值1％的KH₂PO₄，同时做不加菌剂的对照实验，闷曝3天，3天后测定进水及出水的COD值，

结果如下表。

实验结果

COD(mg/l)时间(小时)	0	3h	6h	9h
COD(mg/l)时间(小时)	0	3h	6h	9h	对照菌剂	937979	636578	452329	266100

由上表可知，处理9小时后不加菌剂时污泥对炼油废水的处理效果为71.61％，加菌剂后降解率达到89.79％，菌剂加入污泥中之后处理效率比不加菌剂的处理效率提高25.39％。

实施例3：

1废水的各种理化指标测定方法同实施例1。结果如下：

类别	COD	含油量	挥发酚
类别	COD	含油量	挥发酚	含量(mg/l)	963	22	126.5

类别	烷烃类	含苯环化合物
类别	烷烃类	含苯环化合物	有机物相对含量(％)	13.67	86.33

2将高温灭菌处理(121℃、30分钟)过的固体培养基定量备用，固体培养基的配方为牛肉膏0.3％、蛋白胨1％、NaCl 0.5％、水100g、琼脂1.7％。

3预制菌种并将预制好的14357、EM、PNCB3、10-4接种至灭菌固体培养基中活化备用。

4将高温灭菌处理过(121℃、30分钟)的液体培养基定量备用，液体培养基配方为牛肉膏0.3％、蛋白胨1％、NaCl 0.5％、水100g。

5将活化后的菌种分别接种至液体培养基中振荡(37℃，160转/分钟)培养3天。

6将培养好的菌液记数，再按14357∶PNCB3∶10-4∶EM＝2∶1∶10∶3的数量比例进行组合得混合菌液。

7将定量混合菌液(含培养基)加入吸附剂中，加入量为：1Kg吸附剂中加入0.5L培养基，再封包低温保存。

8使用方法：在接触氧化法反应器中按10％加入量投加菌剂以及炼油废水总COD值1％的KH₂PO₄，闷曝3天，然后采用间歇换水的方式，每天换水2次，进水中逐渐增加炼油废水的比重，使菌剂中的微生物在逐渐适应的新的生活条件下得到驯化，直至进水全部为炼油废水为止，两周后测定进水及出水的COD值，同时做不加菌剂只加污泥的对照实验。结果如下表

COD(mg/l)时间(小时)	0	3h	6h	9h
COD(mg/l)时间(小时)	0	3h	6h	9h	对照菌剂	627633	455388	343156	21584

由上表可知，处理9小时后污泥对炼油废水的处理效果为66.71％，加菌剂后降解率达到86.73％，菌剂加入污泥中之后处理效率比不加菌剂的处理效率提高31.51％。

Claims

1、一种处理炼油废水的微生物菌剂，包含数量比例为0-10∶0-10∶0-10∶0-10∶0-10∶0-10的红球菌属(Rhodopila)，保藏号为CGMCC NO：1270；微小杆菌属(Exiguobacterium)，保藏号为CGMCC NO：1271；芽孢杆菌(Bacillus)，保藏号为CGMCC NO：1267；假丝酵母(Candida)，保藏号为CGMCC NO：1268；短状杆菌(Brachybacterium)，保藏号为CGMCC NO：1262和赤红球菌(Rhodococcus rubber)，保藏号为CGMCC NO：0868，菌种比例中不能同时取0。

2、权利要求1所述的处理炼油废水的微生物菌剂的培养方法，其特征是：包括接种、振荡培养、菌落计数、按比例混合、保藏的步骤，其中培养步骤中使用的培养基的组分为牛肉膏0.1％-1％、蛋白胨0.1％-1％、NaCl 0.1％-1％、水100g，固体培养基加琼脂1.0-2％，培养基中各组分都是重量比。

3、权利要求2所述的处理炼油废水的微生物菌剂的培养方法，其特征是：还包括将混合菌液加入到经灭菌处理的具有吸附液体能力的吸附剂中的步骤，其中混合菌液加入量低于吸附剂的饱和吸附量。

4、权利要求3所述的处理炼油废水的微生物菌剂的培养方法，其特征是：混合菌液加入量为1Kg吸附剂中加入1L混合菌液。

5、权利要求1所述的处理炼油废水的微生物菌剂的使用方法：根据炼油废水成分选择适当比例菌株组成菌剂并制得菌剂产品后，将菌剂产品加至炼油废水处理混合物中，同时加入含磷化合物作为助剂，针对的炼油废水COD范围为0-3000mg/l、pH范围为5-9。

6、根据权利要求5所述的处理炼油废水的微生物菌剂的使用方法：其中使用的助剂为KH₂PO₄。