CN106906156A - 用于处理煤制烯烃废水的菌剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理煤制烯烃废水的菌剂，包括寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)。本发明提供的菌剂能够提高生化工艺处理煤制烯烃为主的煤化工废水的COD及NH3‑N去除能力，且处理效果稳定。该菌剂加入到SBR反应器中，COD与NH3‑N去除效率均达到了99％，且稳定维持在该水平。

Description

用于处理煤制烯烃废水的菌剂
技术领域
本发明涉及煤化工废水处理技术领域，特别是涉及一种用于处理煤制烯烃废水的菌剂。
背景技术
煤化工废水属于处理难度非常高的工业废水，其有机污染物种类繁多且浓度高，化学组成十分复杂，可生化性较差，难以使用生物处理法处理达标。废水中除了含有大量固体悬浮颗粒以及稠环芳烃、挥发酚类化合物、萘、吡咯、呋喃、油等有毒有害物质和难降解有机物，还含有很多无机污染物，如氨氮、硫化物等，COD值以及色度都很高。煤制烯烃废水属于煤化工废水，具有上述性质。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于处理煤制烯烃废水的菌剂，以提高生化工艺处理煤制烯烃为主的煤化工废水的COD及NH3-N去除能力。
基于上述目的，本发明提供的用于处理煤制烯烃废水的菌剂包括寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)。
在本发明的一些实施例中，所述菌剂中的活菌数为1.0×108-1.0×109CFU/mL。
在本发明的一些实施例中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1-2:1-2:1-2:1-2:1-2。
在本发明的一些实施例中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1:1:1:1:1。
在本发明的一些实施例中，将经过蒸汽灭菌浓度为70-90％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。
从上面所述可以看出，本发明提供的用于处理煤制烯烃废水的菌剂解决了现有煤化工废水处理工艺抗冲击能力差，处理效率低且不稳定的技术问题，该菌剂使得反应器在常温下运行即可达到较高处理效率，降低运行能耗。将所述菌剂投加到反应器中，利用微生物间的协同作用，强化生物修复，更高水平地去除煤制烯烃废水中的COD及NH3-N，且去除效果稳定维持在较高水平，整个运行阶段在室温下进行，无需加热，实现了高效处理煤制烯烃废水并且节省运行能耗。该菌剂尤其适用于煤制烯烃工艺为主的煤化工废水处理领域。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
生物强化技术指在普通工艺处理废水不能达到标准时，利用生物手段，从自然界筛选出优势菌或基因工程构建出高效工程菌并配有营养基质投加到废水生物处理系统中，增强某些有害物质处理效果。现阶段新型工业合成越来越多难以被降解的有机物，这些有毒有害的物质进入到水体中会造成严重的环境问题，对此类废水的达标处理具有重大意义。而普通工艺对其处理效果不理想且抗冲击能力差，当普通生化处理中的普通菌群无法处理某些有机物时，高效复合菌可以发挥其作用，有效地解决这些问题。
实施例1
所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂的制备方法包括以下步骤：
采用LB培养基将寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分别进行活化、扩大培养。其中，LB培养基包括胰蛋白胨10g/L，NaCl 10g/L，酵母提取物5g/L，其余为离子水。培养基经过121℃、20分钟高温灭菌。需要说明的是，若为固体培养基，则再加入15-20g/L的琼脂即可。
将经过扩大培养后的寡养单胞菌菌液、节细菌菌液、微小杆菌属菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂。经平板计数，所述菌剂中的活菌数为2.2×108CFU/mL，其中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1:1:1:1:1。
所述菌剂的保存条件为：将经过蒸汽灭菌浓度为80％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用时取菌液2％于LB培养基中活化复壮，投入生产使用。可选地，将经过蒸汽灭菌浓度为80％的甘油与菌液等体积混合，放于-20℃冰箱中保存。
实施例2
所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂的制备方法包括以下步骤：
采用LB培养基将寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分别进行活化、扩大培养。其中，LB培养基包括胰蛋白胨12g/L，NaCl 10g/L，酵母提取物4.5g/L，其余为离子水。培养基经过115℃、25分钟高温灭菌。需要说明的是，若为固体培养基，则再加入15-20g/L的琼脂即可。
将经过扩大培养后的寡养单胞菌菌液、节细菌菌液、微小杆菌属菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂。经平板计数，所述菌剂中的活菌数为4.5×108CFU/mL，其中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1.5:1:2:1.3:1。
所述菌剂的保存条件为：将经过蒸汽灭菌浓度为80％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用时取菌液2％于LB培养基中活化复壮，投入生产使用。可选地，将经过蒸汽灭菌浓度为80％的甘油与菌液等体积混合，放于-20℃冰箱中保存。
实施例3
所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂的制备方法包括以下步骤：
采用LB培养基将寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分别进行活化、扩大培养。其中，LB培养基包括胰蛋白胨8g/L，NaCl 11g/L，酵母提取物6g/L，其余为离子水。培养基经过125℃、15分钟高温灭菌。需要说明的是，若为固体培养基，则再加入15-20g/L的琼脂即可。
将经过扩大培养后的寡养单胞菌菌液、节细菌菌液、微小杆菌属菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂。经平板计数，所述菌剂中的活菌数为7.5×108CFU/mL，其中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1.4:2:1.6:1:1.8。
所述菌剂的保存条件为：将经过蒸汽灭菌浓度为75％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用时取菌液2％于LB培养基中活化复壮，投入生产使用。可选地，将经过蒸汽灭菌浓度为75％的甘油与菌液等体积混合，放于-20℃冰箱中保存。
实施例4
所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂的制备方法包括以下步骤：
采用LB培养基将寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分别进行活化、扩大培养。其中，LB培养基包括胰蛋白胨13g/L，NaCl 9g/L，酵母提取物7g/L，其余为离子水。培养基经过108℃、33分钟高温灭菌。需要说明的是，若为固体培养基，则再加入15-20g/L的琼脂即可。
将经过扩大培养后的寡养单胞菌菌液、节细菌菌液、微小杆菌属菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂。经平板计数，所述菌剂中的活菌数为1.2×108CFU/mL，其中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1:2:1.7:1.6:1。
所述菌剂的保存条件为：将经过蒸汽灭菌浓度为88％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用时取菌液2％于LB培养基中活化复壮，投入生产使用。可选地，将经过蒸汽灭菌浓度为88％的甘油与菌液等体积混合，放于-20℃冰箱中保存。
实施例5
所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂的制备方法包括以下步骤：
采用LB培养基将寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分别进行活化、扩大培养。其中，LB培养基包括胰蛋白胨15g/L，NaCl 10g/L，酵母提取物4g/L，其余为离子水。培养基经过122℃、25分钟高温灭菌。需要说明的是，若为固体培养基，则再加入15-20g/L的琼脂即可。
将经过扩大培养后的寡养单胞菌菌液、节细菌菌液、微小杆菌属菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂。经平板计数，所述菌剂中的活菌数为3×108CFU/mL，其中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1.4:1.8:1:1:1。
所述菌剂的保存条件为：将经过蒸汽灭菌浓度为85％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用时取菌液2％于LB培养基中活化复壮，投入生产使用。可选地，将经过蒸汽灭菌浓度为85％的甘油与菌液等体积混合，放于-20℃冰箱中保存。
实施例6
所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂的制备方法包括以下步骤：
采用LB培养基将寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC 27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)分别进行活化、扩大培养。其中，LB培养基包括胰蛋白胨7g/L，NaCl 12g/L，酵母提取物5.5g/L，其余为离子水。培养基经过121℃、20分钟高温灭菌。需要说明的是，若为固体培养基，则再加入15-20g/L的琼脂即可。
将经过扩大培养后的寡养单胞菌菌液、节细菌菌液、微小杆菌属菌液、沙雷氏菌菌液和副球菌菌液混合，得到所述用于处理煤制烯烃废水的菌剂。经平板计数，所述菌剂中的活菌数为7.5×108CFU/mL，其中，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1:2:1:1.6:1.5。
所述菌剂的保存条件为：将经过蒸汽灭菌浓度为72％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。使用时取菌液2％于LB培养基中活化复壮，投入生产使用。可选地，将经过蒸汽灭菌浓度为72％的甘油与菌液等体积混合，放于-20℃冰箱中保存。
对比例
将单一菌株(活菌数为2.2×108CFU/mL)、任意两种菌株(活菌数为2.2×108CFU/mL)、任意三种菌株(活菌数为2.2×108CFU/mL)、任意四种菌株(活菌数为2.2×108CFU/mL)以及本发明提供的菌剂(活菌数为2.2×108CFU/mL)按体积比6％加入到SBR反应器中，如反应器体积为4L，菌液为240ml，分别测定COD及NH3-N去除率。
单一菌株最高的NH3-N去除率为31.67％，COD为87.26％；两种菌株组合最高的NH3-N去除率为36.43％，COD为92.16％；三种菌株组合最高的NH3-N去除率为38.23％，COD为50.39％；四种菌株组合最高的NH3-N去除率为33.08％，COD为96.41％；本发明提供的菌剂的NH3-N去除率为99.99％，COD为99.99％。可见，本发明提供的菌剂COD及NH3-N去除率高于单一菌株或两至四种菌株组合的去除率。
本发明提供的菌剂能够提高生化工艺处理煤制烯烃为主的煤化工废水的COD及NH3-N去除能力，且处理效果稳定。该菌剂加入到SBR反应器中，COD与NH3-N去除效率均达到了99％，且稳定维持在该水平。
由此可见，本发明提供的用于处理煤制烯烃废水的菌剂解决了现有煤化工废水处理工艺抗冲击能力差，处理效率低且不稳定的技术问题，该菌剂使得反应器在常温下运行即可达到较高处理效率，降低运行能耗。将所述菌剂投加到反应器中，利用微生物间的协同作用，强化生物修复，更高水平地去除煤制烯烃废水中的COD及NH3-N，且去除效果稳定维持在较高水平，整个运行阶段在室温下进行，无需加热，实现了高效处理煤制烯烃废水并且节省运行能耗。该菌剂尤其适用于煤制烯烃工艺为主的煤化工废水处理领域。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于处理煤制烯烃废水的菌剂，其特征在于，包括寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia K279a)，节细菌(Arthrobacter arilaitensis Re117)，微小杆菌属(Exiquobacterium sp.AT1b)，沙雷氏菌(Serratia liquefacines ATCC27592)，副球菌(Paracoccus denitrificans PD1222)。
2.根据权利要求1所述的用于处理煤制烯烃废水的菌剂，其特征在于，所述菌剂中的活菌数为1.0×108-1.0×109CFU/mL。
3.根据权利要求1所述的用于处理煤制烯烃废水的菌剂，其特征在于，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1-2:1-2:1-2:1-2:1-2。
4.根据权利要求3所述的用于处理煤制烯烃废水的菌剂，其特征在于，所述寡养单胞菌、节细菌、微小杆菌属、沙雷氏菌和副球菌的活菌数之比为1:1:1:1:1。
5.根据权利要求1所述的用于处理煤制烯烃废水的菌剂，其特征在于，将经过蒸汽灭菌浓度为70-90％的甘油与菌液混合，放于-20℃冰箱中保存。
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