CN104630110A - 一种cod降解菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种cod降解菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种COD降解菌剂，其菌液体积比为：枯草芽孢杆菌15%-20%，优选为20%；解淀粉芽孢杆菌10%-15%，优选为15%；炭疽芽孢杆10%-20%，优选为10%；巴氏葡萄球菌10%-15%，优选为10%；浅绿气球菌10%-15%，优选为10%；干酪乳杆菌10%-20%，优选为10%；纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10%-15%，优选为10%；乳酸球菌15%-20%，优选为15%,该COD降解菌剂有效地降低了水体的浊度，环保节水的同时提高了水体的浓缩倍数。本发明还公开了上述COD降解菌剂的制备方法和应用。

Description

一种COD降解菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于水、废水或污水的生物处理技术领域。
背景技术
在敞开式循环冷却水系统中，由于蒸发，循环中的水会越来越少，而水中的含盐量就会越来越高。为了使水中含盐量维持在一定的浓度和水池水位，必须补充新鲜水，排出浓缩水。
浓缩倍数就是循环水中的含盐量与补充水中的含盐量的比值，但是实际情况中，由于盐类沉积等原因，一般会选用补充水中含量和性能较为稳定的离子来计算浓缩倍数，浓缩倍数N＝(循环水中某离子含量)/(补充水中的某离子含量)，离子常选的K+、SiO2、Cl等，值得注意的是，投放的药剂中不应包含用于计算浓缩倍数的离子。
在实际生产过程中，为了降低生产成本，提高水的重复利用率，需要增大浓缩倍数，从而降低补水量和排污水量，实现节能减排。但是，随着循环冷却水浓缩倍数的提高，会导致钙、镁等成垢无机离子浓度的提高，结垢趋于严重，轻则降低传热效率，重则堵塞换热器；氯离子、硫酸根等腐蚀性离子浓度的提高，腐蚀趋于严重。另外，随着冷却水循环次数的增加，水中的菌藻会越来越多，其滋生的水中悬浮物和胶体生物黏泥增加，不仅影响传热效率，同时由于黏泥作用形成差异电位，加快了金属的腐蚀。
为了解决结垢、腐蚀和藻类滋生的问题，并提高循环水浓缩倍数，需要向循环冷却水系统中加入处理剂，包括阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂(杀生剂)。目前所使用的阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等药剂主要为化学药品，其主要原理 为“分散作用”，指当冷却水系统中已有一定量颗粒存在时，这些化学物质能部分地吸附于颗粒的表面，使这些颗粒表面带有相同的电荷而互相排斥，阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，这些颗粒会悬浮在水体中。其缺点在于：①水体的浊度较高，且化学药剂的允许浓缩倍数有限，一般在4倍左右；②系统排污后，排出的浓缩水中残留的化学药剂对环境的污染较大；③化学药剂的购买成本较高，循环水处理时需要大量使用化学药剂，增加了企业的经济负担。
发明内容
本发明为了解决传统化学药剂浓缩倍数较低、对水体污染较大、经济成本较高的问题，提供了一种环保、成本低廉且可大幅度提高循环水浓缩倍数的一种COD降解菌剂。
专利方案：一种COD降解菌剂，其菌液体积比为：
枯草芽孢杆菌15％-20％，优选为20％；
解淀粉芽孢杆菌10％-15％，优选为15％
炭疽芽孢杆10％-20％，优选为10％；
巴氏葡萄球菌10％-15％，优选为10％；
浅绿气球菌10％-15％，优选为10％；
干酪乳杆菌10％-20％，优选为10％；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10％-15％，优选为10％；
乳酸球菌15％-20％，优选为15％；
本方案的有益效果：菌剂由多种非腐蚀性类、低成膜能力的微生物构成，首先，微生物可以利用水中的可同化有机碳作为营养源，达到降解清除有机物的效果，降低水体的浊度；其次，相比传统的化学药剂中磷酸盐造成水体富营养化， 本菌剂的微生物可以摄取水体中的N、P等元素，断绝藻类的营养源，净化水体；本菌剂中的微生物能强势分解水体中碳系、氮系、磷系、硫系污染物，分解复杂多糖、蛋白质和水溶性的有机物，微生物在生长过程中表面能形成多糖物质和多种降解酶，吸附分解循环水中多种污染物，在水体中形成优势菌种，减少有害菌群对管道的腐蚀，通过降低COD，特别是可同化有机碳，净水效果显著，大幅度提高循环水的浓缩倍数；被分解的颗粒物质在集水池中析出并排除，有效地降低了水体的浊度；本菌剂中的菌种都是常见菌种，便于购买且经济成本较低，该菌剂相比化学药剂更加节水和环保。
本发明还提供了上述COD降解菌剂的制备方法，其步骤如下：
①菌种准备：购买枯草芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌、巴氏葡萄球菌、浅绿气球菌、干酪乳杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、乳酸球菌，并将上述菌种分别活化成菌种原种；
②扩大培养：将步骤①中活化的菌种原种接种分别到LB液体培养基中进行振荡培养，通过发酵罐分批发酵，当微生物总菌数达1010个/L以上时，使用贮放罐收集各个菌种的菌液，并置于4℃环境中冷藏保存备用；
③配制菌剂：将上述菌种的菌液按照如下体积比配制成：
枯草芽孢杆菌15％-20％，优选为20％；
解淀粉芽孢杆菌10％-15％，优选为15％
炭疽芽孢杆10％-20％，优选为10％；
巴氏葡萄球菌10％-15％，优选为10％；
浅绿气球菌10％-15％，优选为10％；
干酪乳杆菌10％-20％，优选为10％；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10％-15％，优选为10％；
乳酸球菌15％-20％，优选为15％。
本方案的有益效果：从市面上购买的菌种需要先进行活化，恢复菌种的活性，再使用LB液体培养基进行培养，当微生物总菌数达1010个/L以上时，菌液的浓度较合适，收集菌液后置于4℃中冷藏，在该温度下各类菌种属于休眠状态，可以保藏较长较长的时间。
本发明还提供了上述COD降解菌剂的应用方法：向循环水系统的集水池中投入占循环水保有量0.1-0.2‰的COD降解菌剂，优选投入占循环水保有量0.1‰的COD降解菌剂。
本方案的有益效果：循环水保有量的单位是m3，投入循环水保有量0.1-0.2‰COD降解菌剂至循环水中，可以有效地降低循环水中的COD，特别是可同化有机碳，净水效果显著，可大幅度提高了循环水的浓缩倍数，水体重复利用率也随之提高，排污越少则补水越少，节水效果显著，被分解的颗粒物质在集水池中析出并排除，有效地降低了水体的浊度。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
一、COD降解菌剂
实施例1：COD降解菌剂，其菌液体积比为：
枯草芽孢杆菌20％；
解淀粉芽孢杆菌15％；
炭疽芽孢杆10％；
巴氏葡萄球菌10％；
浅绿气球菌10％；
干酪乳杆菌10％；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10％；
乳酸球菌15％。
二、COD降解菌剂的制备方法
实施例2：COD降解菌剂的制备方法，包括如下步骤：
①菌种准备：购买枯草芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌、巴氏葡萄球菌、浅绿气球菌、干酪乳杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、乳酸球菌，并将上述菌种分别活化成菌种原种；
②扩大培养：将步骤①中活化的菌种原种接种分别到LB液体培养基中进行振荡培养，通过发酵罐分批发酵，当微生物总菌数达1010个/L以上时，使用贮放罐收集各个菌种的菌液，并置于4℃环境中冷藏保存备用；
③配制菌剂：将上述菌种的菌液按照如下体积比配制成：
枯草芽孢杆菌20％；
解淀粉芽孢杆菌15％；
炭疽芽孢杆10％；
巴氏葡萄球菌10％；
浅绿气球菌10％；
干酪乳杆菌10％；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10％；
乳酸球菌15％。
三、COD降解菌剂的应用
实施例3：COD降解菌剂的应用，向循环水系统的集水池中投入占循环水保有量0.1‰的COD降解菌剂，该COD降解菌剂内的各菌种菌液的体积比如下：
枯草芽孢杆菌20％；
解淀粉芽孢杆菌15％；
炭疽芽孢杆10％；
巴氏葡萄球菌10％；
浅绿气球菌10％；
干酪乳杆菌10％；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10％；
乳酸球菌15％。
本COD降解菌剂的应用的试验案例：向某化工某循环冷却水系统冷却水池中投加保有水量0.1‰的COD降解菌剂，其结果如下：
(1)水质指标监测 
在循环冷却水系统投加COD降解菌剂前后对循环水中的各项指标进行了监控和检测，参见表1：
表1投加COD降解菌剂前后各项指标
由表1可以看出:在投加COD降解菌剂后至第四周左右，水质浊度、电导 率、TDS增大，这是由于微生物的降解作用，循环水系统中的内陈垢逐渐脱落，菌藻开始剥离，水质呈现浑浊，从而造成水中的电导率、TDS上升；随着进一步的微生物降解作用，水中的污垢、菌藻不断被分解，水质越来越好，各项数值又呈下降趋势。
由于水质明显转好，循环水系统的外排水量降低；补充水量为系统蒸发量，补水量降低；而且循环水系统的浓缩倍数也大大提高，在第10周时浓缩倍数更是提高到了8.9倍。
由上可知：在投入该COD降解菌剂后：循环水水质明显好转，总磷、总电导率等指标大大降低，浓缩倍率上升，排水量、补水量下降，几乎无结垢现象、挂片的腐蚀速率远远低于国标要求进入生化系统的水质。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的等常识在此未作过多描述，如LB培养基的组成。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种COD降解菌剂，其菌液体积比为：
枯草芽孢杆菌15%-20%；
解淀粉芽孢杆菌10%-15%；
炭疽芽孢杆10%-20%；
巴氏葡萄球菌10%-15%；
浅绿气球菌10%-15%；
干酪乳杆菌10%-20%；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10%-15%；
乳酸球菌15%-20%。
2.根据权利要求1所述的COD降解菌剂，其菌液体积比为：
枯草芽孢杆菌20%；
解淀粉芽孢杆菌15%；
炭疽芽孢杆10%；
巴氏葡萄球菌10%；
浅绿气球菌10%；
干酪乳杆菌10%；
纺锤形赖氨酸芽孢杆菌10%；
乳酸球菌15%。
3.一种COD降解菌剂的制备方法，其步骤如下：
菌种：准备枯草芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌、巴氏葡萄球菌、浅绿气球菌、干酪乳杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、乳酸球菌的菌种并分别活化成原种；
扩大培养：将步骤①中活化的原种分别接种到LB液体培养基中进行振荡培养，通过发酵罐分批发酵，当微生物总菌数达1010个/L以上时，使用贮放罐收集各个菌种的菌液；
配置菌剂：将上述菌种的菌液按照如权利要求1或权利要求2所述的菌液体积比配置。
4.根据权利要求3所述的COD降解菌剂的制备方法，其特征在于：所述贮放罐收集菌液后置于4℃ 环境中冷藏保存。
5.一种COD降解菌剂的应用，其特征在于：向循环水系统的集水池中投入占循环水保有量0.1-0.2‰的如权利要求1或权利要求2所述的COD降解菌剂。
6.如权利要求5所述的COD降解菌剂的应用，其特征在于：向循环水系统的集水池中投入占循环水保有量0.1‰的COD降解菌剂。
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