CN105800883A - 一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理领域，涉及一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂及其使用方法，所述制剂由混合菌液和载体按照1：2的重量比制备，所述混合菌液由放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌制备。本发明将各种能形成优势菌群的菌种，配制成高效微生物制剂，处理污水效果好。

Description

一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂及其使用方法
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂及其使用方法。
背景技术
城市绿地规划是指以生态学原理为指导所建设的园林绿地系统，在这个系统中，乔木、灌木、草本、藤本植物等构成的生态部落，种群间相互协调，有复合的层次和相宜的季相色彩，具有不同生态特性的植物能各得其所，充分利用阳光、空气、土地、养分、水分等，构成一个和谐有序、稳定的群落，它是城市园林绿化工作最高层次的体现，是人类物质和精神文明发展的必然结果。而园林规划，是指综合确定、安排园林建设项目的性质、规模、发展方向、主要内容、基础设施、空间综合布局、建设分期和投资估算的活动。园林规划包括风景名胜区规划、城市绿地系统规划和公园规划。
在城市绿地的设计过程中，污水处理是一项重要的工程。生态园林中喷泉、景观水池、浇灌等用水主要采用自来水，而雨天污水通常直接排入市政的排污管道，这样对水资源造成了极大的浪费。园林中的污水主要是有生活污水、降水。风景园林中所产生的污水主要是生活污水，因而含有大量的有机质等，总的特点是含氮、含硫和含磷高，对园林树木有一定的危害，并且污染环境。
目前废水处理方法主要有物理方法反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，然而物理方法处理效果不佳，较之化学法，生物方法处理废水有如下优点：1)每种化学用品都是针对性很强的产品，当遇到其他化学物质时就有可能失效，而生物制剂对污染物的去除具有光谱性；2)化学产品可以暂时消除某些有害物质以及掩盖臭味，却不能阻止有害物质的生成；3)使用化学产品后，水体中会有残留，可能导致二次污染。生物制剂所含天然微生物，不含致病菌和病原体，这些微生物在酶的催化作用下，以污水中的有机营养物质为食物，当污水得到净化后，这些微生物会随污染物的降低而逐渐减少，直至消亡；4)无毒，无腐蚀性，使用方便，基本不需要添加设备或是工程，节省资金投入。
现有技术中201320816043公开了一种园林用污水处理装置，包括设有倾斜表面的基层，设于基层上的观景植物，倾斜表面的低洼处设有污水收集器，与污水收集器连接的污水收集管，与污水收集管连接的集水池，与集水池连接的污水处理池，与污水处理池连接的水平潜流池；污水处理池包括设有处理腔的处理池本体，设于处理腔内将处理腔分割为污水过渡区和污水处理区的隔板，污水处理区内由上至下依次设有第一过滤板、水草处理层、第二过滤板和出水层，污水过渡区与集水池的连通，出水层与水平潜流池连通，污水出水管上还安装有污水泵，出水管上还安装有出水泵。该处理装置的不足之处在于：污水中的泥砂等杂质很容易堵塞污水处理区内的第一过滤板和第二滤板，大大降低处理效率；该装置仅通过过滤对污水进行处理，不能有效去除污水中的细小颗粒、微生物及异味，对污水的处理效果差。
生物处理方法是治理工业污染水体的有效方法。它是利用微生物的作用，使化合物得到分解。由于生物处理方法比物理、化学方法成本低得多，又无二次污染，且微生物又具有较强的可变异性及适应性，因此它已成为处理工业污染水体的理想方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂。本发明制剂各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，其制备方法简便，方法易行，其操作简便，利于生产。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂，所述菌剂由混合菌液和载体按照1：2的重量比制备，所述混合菌液由放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌制备。
所述放线菌为放线菌（Actinomycesnaeslundii）ATCC19246；
所述产碱杆菌为产碱杆菌（Alcaligenessp.）ATCC31555
所述短小芽孢杆菌为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)ATCC27142；
所述假丝酵母菌为假丝酵母菌（Candidautilis）ATCCNo.22023;
所述胶冻样芽孢杆菌具体可为胶冻样芽孢杆菌（Bacillusmucilaginosus）ACCC10013(参见CN103966149)；
所述溶纸梭菌为（Clostridiumpapyrosolvens）ATCC700395；
所述脱氮副球菌具体可为脱氮副球菌(Paracoccusdenitrificans)ATCC13543；
所述载体可为固体载体和/或液体载体。所述固体载体为矿物材料、生物材料和/或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石、草炭土和硅藻土中的至少一种；所述生物材料为各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生壳、玉米粉、豆粉、淀粉、草炭和动物的粪便中的至少一种；所述高分子化合物为聚乙烯醇和/或聚二醇。所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂为癸烷和/或十二烷。所述粘土具体可为凹凸棒粘土。所述凹凸棒粘土是一种以凹凸棒石为主要成分的粘土矿物，主要化学成分是水合镁铝硅酸盐，含有K、Na、Ca、Fe、Al、Mg、Mn、Ti等元素，具有独特的分散能力和吸附能力。
经过验证，最终选择载体由下述原料组成：硅藻土、壳聚糖。
优选地，所述载体由硅藻土、壳聚糖按照重量比3：2混合而成；
所述混合菌液和载体按照1：2的重量比混合制备生物制剂；
所述混合菌液剂的制备方法如下：将放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌分别培养至浓度为1×108个/ml的菌液，然后按照3:5:2:2:3:1:3的体积比混合，即得；
所述微生物制剂的使用方法如下：
（1）将污水自流到初沉池，过滤掉可沉物和漂浮物，所述初沉池含有2%重量比（与初沉池污水的重量比）的助沉剂，所述助沉剂由以下重量份的组分组成：硅藻土：氢氧化钙：石英砂：活性炭：硫酸亚铁=6:4:4:8:5；
（2）过滤：将步骤（1）处理后的污水过滤，获得滤液和污泥，滤液进入二级沉淀池，沉淀8小时，所述二级沉淀池内添加1%重量的助凝剂；
所述助凝剂由以下重量份的组分组成：聚丙烯酰胺：FeCl3：普鲁兰多糖：膨润土=3:2:3:4，本发明对助凝剂进行了优化改进，其中FeCl3与聚氯化铝协同起到助凝的作用，能大大提高絮凝剂的絮凝效果，普鲁兰多糖作为絮凝剂能很快产生网状收缩沉淀且不易破碎；膨润土能将絮粒凝结在一起形成更大、更致密的絮体，使聚合度和凝聚力大大增强，不易破碎，并大大提高絮体的沉降速度和吸附效率，使得絮体沉降在絮凝沉降区底部不会上泛进入清水层抽出，保证出水水质；将污泥进行好氧发酵制备肥料；
（3）将步骤（2）二级沉淀池处理后的污水过滤，再次获得滤液和污泥，合并步骤（2）和步骤（3）获得的污泥制备土地利用泥质，可将该泥质用于园林绿化、生产苗木花卉营养土，有机肥等。
（4）将经过二级沉淀池后的滤液排入到生物反应池，调节pH为6.5-6.8，按每立方米液体每次投加微生物制剂10克，每天投加1次，连续投加一周，最后静置3天，将液体排出用于园林灌溉。
本发明方法可对污水进行连续处理，通过沉降、过滤、絮凝等过程处理，可实现对园林污水的循环利用，设备投资少，且运行成本低，具有显著的经济效益。
本发明所述菌种均可以从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)以及美国模式培养物集存库（ATCC）、中国农业微生物菌种保藏管理中心（ACCC）购买得到。
本领域技术人员可以根据常识选择合适的培养基及扩大培养方法，使活菌数达到108个/克，以及按照常规制备微生物固体制剂的方法制备。
本发明有益效果主要包括：本发明的复合菌剂将各种能形成优势菌群的菌种，配制成高效微生物制剂，按一定量投加到废水处理系统中，加速微生物对污水的降解，以提高系统的生物处理效率，保证系统稳定运行。微生物制剂中的各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，其制备方法简便，方法易行，其操作简便，利于工业化生产；本发明的处理工艺操作方法简单，减少了资源浪费，投入较少，降低了处理污水的成本；本发明处理工艺有效地净化了园林污水，并且除磷、脱氮同时去除，解决了传统工艺中除磷与脱氮效果难以同时兼顾的矛盾；本发明将净化水返回用于园林灌溉，实现了变废为宝，一举两得。
具体实施方式
实施例1
一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂，所述菌剂由混合菌液和载体按照1：2的重量比制备，所述混合菌液由放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌制备。
所述放线菌为放线菌（Actinomycesnaeslundii）ATCC19246；
所述产碱杆菌为产碱杆菌（Alcaligenessp.）ATCC31555
所述短小芽孢杆菌为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)ATCC27142；
所述假丝酵母菌为假丝酵母菌（Candidautilis）ATCCNo.22023;
所述胶冻样芽孢杆菌具体可为胶冻样芽孢杆菌（Bacillusmucilaginosus）ACCC10013(参见CN103966149)；
所述溶纸梭菌为（Clostridiumpapyrosolvens）ATCC700395；
所述脱氮副球菌具体可为脱氮副球菌(Paracoccusdenitrificans)ATCC13543；
所述载体可为固体载体和/或液体载体。所述固体载体为矿物材料、生物材料和/或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石、草炭土和硅藻土中的至少一种；所述生物材料为各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生壳、玉米粉、豆粉、淀粉、草炭和动物的粪便中的至少一种；所述高分子化合物为聚乙烯醇和/或聚二醇。所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂为癸烷和/或十二烷。所述粘土具体可为凹凸棒粘土。所述凹凸棒粘土是一种以凹凸棒石为主要成分的粘土矿物，主要化学成分是水合镁铝硅酸盐，含有K、Na、Ca、Fe、Al、Mg、Mn、Ti等元素，具有独特的分散能力和吸附能力。
经过验证，最终选择载体由下述原料组成：硅藻土、壳聚糖。
优选地，所述载体由硅藻土、壳聚糖按照重量比3：2混合而成；
所述混合菌液和载体按照1：2的重量比混合制备生物制剂；
所述混合菌液剂的制备方法如下：将放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌分别培养至浓度为1×108个/ml的菌液，然后按照3:5:2:2:3:1:3的体积比混合，即得；
本发明所述菌种均可以从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)以及美国模式培养物集存库（ATCC）、中国农业微生物菌种保藏管理中心（ACCC）购买得到。
本领域技术人员可以根据常识选择合适的培养基及扩大培养方法，使活菌数达到108个/克，以及按照常规制备微生物固体制剂的方法制备。
实施例2
城市绿地污水样本来自市某公园污水，按照下述步骤处理
（1）将污水自流到初沉池，过滤掉可沉物和漂浮物，所述初沉池含有2%重量比（与初沉池污水的重量比）的助沉剂，所述助沉剂由以下重量份的组分组成：硅藻土：氢氧化钙：石英砂：活性炭：硫酸亚铁=6:4:4:8:5；
（2）过滤：将步骤（1）处理后的污水过滤，获得滤液和污泥，滤液进入二级沉淀池，沉淀8小时，所述二级沉淀池内添加1%重量的助凝剂；
所述助凝剂由以下重量份的组分组成：聚丙烯酰胺：FeCl3：普鲁兰多糖：膨润土=3:2:3:4，本发明对助凝剂进行了优化改进，其中FeCl3与聚氯化铝协同起到助凝的作用，能大大提高絮凝剂的絮凝效果，普鲁兰多糖作为絮凝剂能很快产生网状收缩沉淀且不易破碎；膨润土能将絮粒凝结在一起形成更大、更致密的絮体，使聚合度和凝聚力大大增强，不易破碎，并大大提高絮体的沉降速度和吸附效率，使得絮体沉降在絮凝沉降区底部不会上泛进入清水层抽出。保证出水水质。将污泥进行好氧发酵制备肥料；
（3）将步骤（2）二级沉淀池处理后的污水过滤，再次获得滤液和污泥，合并步骤（2）和步骤（3）获得的污泥制备土地利用泥质，可将该泥质用于园林绿化、生产苗木花卉营养土，有机肥等。
（4）将经过二级沉淀池后的滤液排入到生物反应池，调节pH为6.5-6.8，按每立方米液体每次投加微生物制剂10克，每天投加1次，连续投加一周，最后静置3天，将液体排出用于园林灌溉。
所述微生物制剂采用实施例1制备的微生物制剂。污水处理效果如下表1：
表1
处理前（mg/L） 处理后（mg/L） 去除率
COD 3230 14 99.6％
BOD 1543 3 99.8％
氨氮 133 3 97.7％
S 50 0.5 99.0%
P 46 0.3 99.3%
COD≤20mg/L、BOD≤5mg/L、SS≤5mg/L，水质达城市污水再生利用城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002)，可用于小区及园林绿化及道路浇洒水等，实现了水的循环经济利用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于城市绿地污水处理的微生物制剂，其特征在于，所述微生物制剂由混合菌液和载体按照1：2的重量比制备。
2.根据权利要求1所述的微生物制剂，其特征在于，所述混合菌液由放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌制备而得。
3.根据权利要求1-2所述的微生物制剂，其特征在于，所述混合菌液剂的制备方法如下：将放线菌、产碱杆菌、短小芽孢杆菌、假丝酵母菌、胶冻样芽孢杆菌、溶纸梭菌、脱氮副球菌分别培养至浓度为1×108个/ml的菌液，然后按照3:5:2:2:3:1:3的体积比混合而得；
所述放线菌为放线菌（Actinomycessp.）ATCCNo.19246；
所述产碱杆菌为产碱杆菌（Alcaligenessp.）ATCC3No.1555
所述短小芽孢杆菌为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)ATCCNo.27142；
所述假丝酵母菌为假丝酵母菌（Candidautilis）ATCCNo.22023;
所述胶冻样芽孢杆菌为胶冻样芽孢杆菌（Bacillusmucilaginosus）ACCCNo.10013；
所述溶纸梭菌为（Clostridiumpapyrosolvens）ATCCNo.700395；
所述脱氮副球菌为脱氮副球菌(Paracoccusdenitrificans)ATCCNo.13543。
4.根据权利要求1-3所述的微生物制剂，其特征在于，所述载体由硅藻土、壳聚糖按照重量比3：2混合而成。
5.权利要求1-4所述微生物制剂用于处理污水的用途，优选地，用于处理城市绿地污水。
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