CN102923863A

CN102923863A - 一种可同步处理地下水中铁锰、氨氮的微生物复合菌剂及制备方法

Info

Publication number: CN102923863A
Application number: CN 201210438008
Authority: CN
Inventors: 郜玉楠; 傅鑫; 傅金祥; 张文博
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明涉及一种可同步处理地下水中铁锰、氨氮的微生物复合菌剂及制备方法，该微生物复合菌剂是由柠檬酸杆菌（Citrobactersp.）2009I12、弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacterfreundii）MG-F1、施氏假单胞菌（Pseudomonasstutzeri）2D49、Bacillusniabensism6以及芽孢杆菌（Bacillussp.）CJHH2和液体培养基制成，微生物复合菌剂的制备经过活化、发酵后，将5种发酵液按等比例混合。本发明的微生物复合菌剂可与各类生物反应器进行适配，能够同步有效去除地下水中的铁锰、氨氮，尤其对于处理含有铁浓度1-3mg/L、锰浓度6-8mg/L且氨氮浓度2-4mg/L的微污染地下水，净水水质可满足国家《生活饮用水卫生标准》（GB5949-2006）的要求。

Description

一种可同步处理地下水中铁锰、氨氮的微生物复合菌剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种可同步处理地下水中铁锰、氨氮的微生物复合菌剂及制备方法。

背景技术

地下水是城市发展的重要供水水源，在保证居民生活用水、社会经济发展和维持生态环境平衡等方面起着关键性的作用。但日益突出的生态退化和地下水环境污染，成为制约我国社会发展的重大资源与环境问题。在水处理领域，地下水源水中铁锰、氨氮的处理一直是研究的重要方向，铁、锰和氨氮的去除并不是单独进行的，浓度过高的铁锰和氨氮都会对各自之间的反应造成一定的干扰影响，因此，如何同步去除铁锰和氨氮一直是治理微污染水源水的一大难题，若采用分级处理则会使工艺流程较为复杂，运行成本过高，不能得到广泛使用。生物处理法则给水处理带来了新的方向，选择优势菌种进行活化、复配和发酵，使得它们共存于生物反应器中来改善水质，在水处理过程中去除铁锰的同时去除氨氮，使得出水满足国家生活饮用水卫生标准的要求。因此，优势菌种的选择和复配就成为生物处理法中同步去除铁锰、氨氮的重要研究对象。

发明内容

本发明旨在解决微污染地下水中同时存在铁锰、氨氮去除效果差的问题，提供一种可同步处理地下水中铁锰、氨氮的微生物复合菌剂及制备方法。

本发明微生物复合菌剂是由柠檬酸杆菌（Citrobacter sp.）2009I12、弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii ） MG-F1、施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri ）2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌（Bacillus sp.） CJHH2和液体培养基组成；每毫升微生物复合菌剂中柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌CJHH2的细菌总数比为6~9：4~7：2~4：3~6：3~7。

本发明的微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49分别接种于固体培养基I中，在22~30℃活化10~18h；二、活化后的柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49分别接种于液体培养基I中进行发酵培养，温度为25~32℃，培养至每毫升发酵液中柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49的细菌总数分别为6~9×10¹⁰个、4~7×10¹⁰个、2~4×10¹⁰个；三、将Bacillus niabensis m6和芽孢杆菌CJHH2分别接种于固体培养基II中，在20~28℃活化15~22h；四、活化后的Bacillus niabensis m6和芽孢杆菌CJHH2分别接种于液体培养基II中进行发酵培养，温度为22~30℃，培养至每毫升发酵液中Bacillus niabensis m6、芽孢杆菌属CJHH2的菌数分别为3~6×10¹⁰个、3~7×10¹⁰个;五、将柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌CJHH2的发酵液按照体积比为1：1：1：1：1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

本发明的微生物复合菌剂的制备方法步骤一中固体培养基I按照重量份数比由15~30份的琼脂、0.1~0.4份的MgSO4·7H2O，0.02~0.05份的FeSO4·7H2O，0.1~0.4份的KH2PO4，0.1~0.15份的柠檬酸钠，0.2~0.4份的NaNO3，0.1~0.2份的CaCl2，0.1~0.2份的(NH4)2CO3，0.1~0.2份的NaHCO3，950~1000份的蒸馏水组成，其中固体培养基的pH值为6.5~7.2。

本发明的微生物复合菌剂的制备方法步骤二中液体培养基I按照重量份数比由0.4~0.6份的NH₄NO₃，0.5~0.6份的NaNO3，0.2~0.4份的K2HPO4，0.2~0.5份的MgSO4·7H2O，0.1~0.15份的柠檬酸钠，0.2~0.4份的CaCl2，9~12份的柠檬酸铁铵，950~1000份的蒸馏水组成，其中液体培养基的pH值为6.5~7.2。

本发明的微生物复合菌剂的制备方法步骤三中固体培养基II按照重量份数比由15~25份的琼脂，0.5~0.8份的(NH4)2SO4,0.4~0.8份的NH4NO2,0.02~0.05份的MgSO4·7H2O,0.01~0.03份的MnSO4H2O,0.7~1份的K2HPO4,0.2~0.4份的KH2PO4，1~2份的淀粉和950~1000份的蒸馏水组成，其中固体培养基的pH值为6.5~7.2。

本发明的微生物复合菌剂的制备方法步骤四中液体培养基II按照重量份数比由0.3~0.6份的NaCl，0.13~0.2份的MgSO4·7H2O，0.03~0.06份的FeSO4·7H2O，0.1~0.3份的KH2PO4，1.5~3份的NaNO2，1.5~3份的NaHCO3，，950~1000份的蒸馏水组成，其中液体培养基的pH值为6.5~7.2。

本发明的微生物复合菌剂适用于同步去除微污染水源水中的铁锰、氨氮，尤其对于铁浓度处1-3mg/L、锰浓度处6-8mg/L且氨氮浓度2-4mg/L的地下水源水，处理后水质可达到国家《生活饮用水卫生标准》（GB5949-2006）的要求。

本发明微生物复合菌剂具有以下优点：

1、本发明的微生物复合菌剂对于微污染水源水中的铁锰、氨氮具有同步处理效果；

2、本发明的微生物复合菌剂对于高锰低铁的微污染水源水水质具有良好处理效果，尤其对于铁浓度处1-3mg/L、锰浓度处6-8mg/L且氨氮浓度2-4mg/L的地下水源水，处理后水质可达到国家《生活饮用水卫生标准》（GB5949-2006）的要求；

3、本发明的微生物复合菌剂在9~12℃的环境中仍能保持活性不变，不会因为温度过低，而使菌剂中菌数减少。

具体实施方式

实施例一：本实施方式中微生物复合菌剂的常规制备方法按照以下步骤进行：一、柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49分别接种于固体培养基I中，在22~30℃活化10~18h；二、活化后的柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49分别接种于液体培养基I中进行发酵培养，温度为25~32℃，培养至每毫升发酵液中柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49的菌数分别为6~9×10¹⁰个、4~7×10¹⁰个、2~4×10¹⁰个、；三、将Bacillus niabensis m6和芽孢杆菌CJHH2分别接种于固体培养基II中，在20~28℃活化15~22h；四、活化后的Bacillus niabensis m6和芽孢杆菌CJHH2分别接种于液体培养基II中进行发酵培养，温度为22~30℃，培养至每毫升发酵液中Bacillus niabensis m6、芽孢杆菌CJHH2的菌数分别为3~6×10¹⁰个、3~7×10¹⁰个;五、将柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌CJHH2的发酵液按照体积比为1：1：1：1：1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

本实施方式步骤一与步骤三中固体培养基在121℃下灭菌30min后使用。

本实施方式步骤二与步骤四中的液体培养基在121℃下灭菌30min后使用。

本实施方式中的施氏假单胞菌（Pseudomonas putida）2D49属于假单胞菌属（Pseudomonas），该菌记载于《武汉工程大学学报》2012年06期《施氏假单胞菌菌株的脱氮特性》一文中，该菌株可由《施氏假单胞菌菌株的脱氮特性》作者处购得。

实施例二：本实施例与具体实施例一不同的是步骤二和四中液体培养基可使用改进培养基，改进培养基按照重量份数比由3~6份的NaCl，0.2~0.4份的MgSO4·7H2O，0.5~0.8份的(NH4)2SO4 , 0.02~0.05份的FeSO4·7H2O，3~5份的牛肉膏，10~15份的蛋白胨，950~1000份的蒸馏水组成，其中液体培养基的pH值为6.5~7.2，其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

实施例三：本实施例与具体例一不同的是步骤五中柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌CJHH2的发酵液按照体积比为1~2：1~3：1~2：1~4：1~4的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。该微生物复合菌剂同样具备同步处理微污染水源水中铁锰、氨氮的功能，其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

实施例四：本实施方式中微生物复合菌剂适用于去除微污染地下水源水中的铁锰、氨氮，尤其对铁浓度1-3mg/L、锰浓度6-8mg/L、氨氮浓度2-4mg/L的微污染水源水处理效果更加明显，处理后水质中的铁锰、氨氮浓度均可达到国家《生活饮用水卫生标准》（GB5949-2006）的要求。

实施例五：本实施方式中微生物复合菌剂可处理低温地下水源水中的铁锰、氨氮，当地下水温度为9~12℃时，复合菌剂能够保持稳定的生物处理效果，且低温条件不会导致微生物数量大幅度降低。

Claims

1.一种可同步处理地下水中铁锰、氨氮的微生物复合菌剂，其特征在于该微生物复合菌剂是由柠檬酸杆菌（Citrobacter sp.）2009I12、弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii ） MG-F1、施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri ）2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌（Bacillus sp.） CJHH2和液体培养基组成，柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49、Bacillus niabensis m6、芽孢杆菌CJHH2细菌总数比例为6~9：4~7：2~4：3~6：3~7。

2.如权利要求1所述的一种微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于微生物复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49分别接种于固体培养基I中，在22~30℃活化10~18h；二、活化后的柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49分别接种于液体培养基I中进行发酵培养，温度为25~32℃，培养至每毫升发酵液中柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49的细菌总数分别为6~9×10¹⁰个、4~7×10¹⁰个、2~4×10¹⁰个、；三、将Bacillus niabensis m6和芽孢杆菌CJHH2分别接种于固体培养基II中，在20~28℃活化15~22h；四、活化后的Bacillus niabensis m6和芽孢杆菌CJHH2分别接种于液体培养基II中进行发酵培养，温度为22~30℃，培养至每毫升发酵液中Bacillus niabensis m6、芽孢杆菌CJHH2的细菌总数分别为3~6×10¹⁰个、3~7×10¹⁰个;五、将柠檬酸杆菌2009I12、弗氏柠檬酸杆菌MG-F1、施氏假单胞菌2D49、Bacillus niabensis m6以及芽孢杆菌CJHH2的发酵液按照体积比为1：1：1：1：1的比例均匀混合，即制成微生物复合菌剂。

3.根据权利要求2所述的一种微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤一中固体培养基I按照重量份数比由15~30份的琼脂、0.1~0.4份的MgSO4·7H2O，0.02~0.05份的FeSO4·7H2O，0.1~0.4份的KH2PO4，0.1~0.15份的柠檬酸钠，0.2~0.4份的NaNO3，0.1~0.2份的CaCl2，0.1~0.2份的(NH4)2CO3，0.1~0.2份的NaHCO3，950~1000份的蒸馏水组成，其中固体培养基的pH值为6.5~7.2。

4.根据权利要求2所述的一种微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤二中液体培养基I按照重量份数比由0.4~0.6份的NH₄NO3，0.5~0.6份的NaNO3，0.2~0.4份的K2HPO4，0.2~0.5份的MgSO4·7H2O，0.1~0.15份的柠檬酸钠，0.2~0.4份的CaCl2，9~12份的柠檬酸铁铵，950~1000份的蒸馏水组成，其中液体培养基的pH值为6.5~7.2。

5.根据权利要求2所述的一种微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中固体培养基II按照重量份数比由15~25份的琼脂，0.5~0.8份的(NH4)2SO4,0.4~0.8份的NH4NO2,0.02~0.05份的MgSO4·7H2O,0.01~0.03份的MnSO4H2O,0.7~1份的K2HPO4,0.2~0.4份的KH2PO4,1~2份的淀粉和950~1000份的蒸馏水组成，其中固体培养基的pH值为6.5~7.2。

6.根据权利要求2所述的一种微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤四中液体培养基II按照重量份数比由0.3~0.6份的NaCl，0.13~0.2份的MgSO4·7H2O，0.03~0.06份的FeSO4·7H2O，0.1~0.3份的KH2PO4，1.5~3份的NaNO2，1.5~3份的NaHCO3，950~1000份的蒸馏水组成，其中液体培养基的pH值为6.5~7.2。

7.权利要求1所述的微生物复合菌剂的用途，其特征在于微生物复合菌剂适用于同步去除微污染水源水中的铁锰、氨氮，尤其对于铁浓度处1-3mg/L、锰浓度处6-8mg/L且氨氮浓度2-4mg/L的地下水源水，处理后水质可达到国家《生活饮用水卫生标准》（GB5949-2006）的要求。