CN109626599B - 一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制备方法和应用，本发明涉及一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制备方法和应用。本发明一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂包括施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌；本发明复合菌剂应用于处理污水中。本发明复合菌剂脱氮效果可稳定在85％以上，与常规处理工艺相比，脱氮效果提高10％以上，对氨氮的去除率可提高50％左右，水处理效果明显。本发明应用于环境微生物技术领域。

Description

一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制 备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着城镇化率的提高，城镇规模逐步扩大，导致生活污水的产生量呈逐年增高趋势。2006年，我国城镇生活污水排放总量为296.6亿吨，到2015年，增加至535.2亿吨，增加了近一倍。根据全国城镇污水处理管理信息系统的全国污水处理厂运行数据，我国城镇污水的水质浓度呈下降趋势，从2007年至2012年，我国城镇污水中的COD下降了约17％左右，目前，普遍COD为260～320mg/L。一般认为，进行污水脱氮时，BOD/TN≥4～6，氮根据我国城镇污水处理管理信息系统的数据显示，全国城镇污水处理厂进水的BOD/TN值低于4～6的比例占50％左右，当没有外加碳源投入的情况下，大部分现有污水处理工艺难以满足污水处理厂的污染物排放标准。东北地区由于冬季低温期长，水温长期低于10℃，增加了低碳氮比的城镇污水处理难度。
2006年开始我国要求城镇污水处理厂污水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭水域时，执行(GB18918-2002)一级A标准，要求出水氨氮低于5mg/L，总氮低于15mg/L。2015年4月国务院印发《水污染防治行动计划》(水十条)，提出全面控制污染物排放，加快城镇污水处理设施建设改造，推荐配套管网建设和污泥无害化处理处置等任务。东北地区的污水厂普遍面临低温影响生物活性而降低脱氮效果、低碳氮比影响生物脱氮能力的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的生物脱氮技术于低温低碳氮比城镇污水处理效果差的问题，而提供了一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂及其制备方法和应用。
本发明一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂包括施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌；每毫升复合菌剂中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的细菌总数比为(0.5～2)：(0.5～2)：(3～5)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(5～9)：(2～4)。
本发明一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于固体培养基中，在6～10℃活化24～72h；二、将步骤一活化后的施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为6～10℃，培养至每毫升发酵液中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌盒冻盐晶嗜冷菌的菌数均为1010个；三、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的发酵液按照体积比为(0.5～2)：(0.5～2)：(3～5)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(5～9)：(2～4)的比例混合，即制成复合菌剂。
本发明复合菌剂应用于处理污水中。
本发明微生物复合菌剂用于在低温条件下强化低碳氮比生活污水的脱氮效果、降低污水处理厂的处理成本、满足城镇污水处理厂在低温期的氮排放指标。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用于水温低于8℃、总氮浓度约为50mg/L左右、碳氮比低于5～3的城镇污水，可以强化低温低碳氮比城镇污水的脱氮效果。本发明低温低碳氮比的城镇污水脱氮后，水中的硝酸盐含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的紫外分光光度法；水中的氨氮含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的纳氏试剂比色法；水中的总氮含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的气相分子吸收光谱法；本发明的微生物复合菌剂对低温低碳氮比生活污水脱氮效果稳定在85％以上，出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准，与常规处理工艺相比，脱氮效果提高10％以上，对氨氮的去除率可提高50％左右，水处理效果明显；
2、本发明的微生物复合菌剂强化低温低碳氮比生活污水脱氮时，不需要额外投加碳源或其他化学药剂，可相应降低曝气量，污泥产量较低，可节省约20％的污水处理成本，减少约20％的污泥产量；
3、本发明的微生物复合菌剂在8℃以下的环境中仍然保持活性不变，不会因为温度过低，而使菌剂中的菌数减少。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂包括施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌；每毫升复合菌剂中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的细菌总数比为(0.5～2)：(0.5～2)：(3～5)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(5～9)：(2～4)。
本实施方式微生物复合菌剂用于在低温条件下强化低碳氮比生活污水的脱氮效果、降低污水处理厂的处理成本、满足城镇污水处理厂在低温期的氮排放指标。本发明微生物复合菌剂具有以下优点：
1、本实施方式的微生物复合菌剂用于水温低于8℃、总氮浓度约为50mg/L左右、碳氮比低于5～3的城镇污水，可以强化低温低碳氮比城镇污水的脱氮效果。本实施方式低温低碳氮比的城镇污水脱氮后，水中的硝酸盐含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的紫外分光光度法；水中的氨氮含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的纳氏试剂比色法；水中的总氮含量检测方法参照的是由中国环境科学出版社出版的《水和废水监测分析方法(第四版)》中的气相分子吸收光谱法；本实施方式的微生物复合菌剂对低温低碳氮比生活污水脱氮效果稳定在85％以上，出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准，与常规处理工艺相比，脱氮效果提高10％以上，对氨氮的去除率可提高50％左右，水处理效果明显；
2、本实施方式的微生物复合菌剂强化低温低碳氮比生活污水脱氮时，不需要额外投加碳源或其他化学药剂，可相应降低曝气量，污泥产量较低，可节省约20％的污水处理成本，减少约20％的污泥产量；
3、本实施方式的微生物复合菌剂在8℃以下的环境中仍然保持活性不变，不会因为温度过低，而使菌剂中的菌数减少。
具体实施方式二：本实施方式一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂，其特征在于施氏假单胞菌为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)SRO 2；枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SRO 30；酯香微杆菌为酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SFA 13；远南极洲假单胞菌为Pseudomonasextremaustralis Y39-6，保藏编号为CGMCC No.16652；砷氧化假单胞菌为Pseudomonasarsenicoxydans Y24-2，保藏编号为CGMCC No.16655；镰刀假单胞菌为Pseudomonas poaeY5-5，保藏编号为CGMCC No.16654；韩国假单胞菌为Pseudomonas koreensis Y5-11，保藏编号为CGMCC No.16651；冻盐晶嗜冷菌为Psychrobacter cryohalolentis F5-6，保藏编号为CGMCC No.16653。其他与具体实施方式一相同。
本实施方式中施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)SRO 2和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SRO 30记载于《哈尔滨工业大学学报》2011年第43卷第8期《降解水源水中有机物的优势菌筛选及特性研究》一文中，该菌由发明人拥有。
本实施方式中酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SFA 13记载于《Bioresource Technology》2013年第137卷《Removal of ammonium in surface water atlow temperature by a newly isolated Microbacterium sp.strain SFA13》一文中；也记载于《Annals of Microbiology》2016年第66卷《Characteristics of theheterotrophic nitrifying bacterium strain SFA 13isolated from the SonghuaRiver》一文中，该菌由发明人拥有。
远南极洲假单胞菌Pseudomonas extremaustralis Y39-6属于假单胞菌属(Pseudomonas)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.16652，保藏日期为2018年10月29日；砷氧化假单胞菌Pseudomonasarsenicoxydans Y24-2属于假单胞菌属(Pseudomonas)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.16655，保藏日期为2018年10月29日；镰刀假单胞菌Pseudomonas poae Y5-5属于假单胞菌属(Pseudomonas)，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.16654，保藏日期为2018年10月29日；韩国假单胞菌Pseudomonas koreensis Y5-11属于假单胞菌属(Pseudomonas)，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.16651，保藏日期为2018年10月29日；冻盐晶嗜冷菌Psychrobacter cryohalolentis F5-6在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.16653，保藏日期为2018年10月29日。
施式假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)SRO 2为革兰氏阴性菌，菌落呈乳白色，菌落凸起、粘稠；生长需氧，但可在缺氧的条件下生长，属兼性菌；接触酶阳性，生长温度范围8～40℃，最适生长温度20～35℃；最适生长的pH值5.5～8.5，不耐盐，当培养液中NaCl浓度超过2％时停止生长；可利用吐温40和吐温80、α-D-葡萄糖、丙三醇、D-葡萄糖酸、β-羟基丁酸、α-酮戊二酸、DL-乳酸、丙二酸、L-丙胺酸、L-天冬酰胺酸、L-谷氨酸、L-脯氨酸、单甲基琥珀酸、乙酸、柠檬酸、D-半乳糖醛酸、D-葡萄糖醛酸、奎尼酸、琥珀酸、溴代琥珀酸、D-丙胺酸和L-天门冬氨酸作为唯一碳源进行生长；能水解明胶，碱性磷酸酶、酯酶(C4)、磷酸酯酶(C8)、白氨酸芳胺酶、缬氨酸芳胺酶、胱氨酸芳胺酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、酸性磷酸酶和萘酚-AS-BI磷酸水解酶均为阳性。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SRO 30为革兰氏阳性菌，菌落呈灰白色，菌落扁平、较大、边缘不规则；接触酶阳性，生长需氧，在含有葡萄糖的培养基中可以进行厌氧代谢，但其生长和发酵都弱，属兼性菌；生长温度范围为5～40℃，最适生长温度20～35℃；可在pH值5.5～8.5生长良好，当培养液中NaCl浓度为7％时仍可生长，耐盐性较强；可利用吐温40和吐温80、α-D-葡萄糖、丙三醇、肝糖、D-果糖、D-木糖、水杨苷、D-半乳糖、鼠李糖、蜜二糖、D-甘露醇、麦芽糖、D-甘露糖、D-山梨糖醇、龙胆二糖、木糖醇、松二糖、蔗糖、D-纤维二糖、杏苷、海藻糖和菊糖作为唯一碳源进行生长；可水解明胶，碱性磷酸酶、酯酶(C4)、磷酸酯酶(C8)、白氨酸芳胺酶、萘酚-AS-BI磷酸水解酶和β-葡萄糖甙酶为阳性。
酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SFA 13为革兰氏阳性细菌，菌落粘稠、凸起、边缘均匀、呈黄色；生长温度5～37℃，接触酶阳性，最适pH值为7.0；可以产生吲哚，碱性磷酸酶、胱氨酸芳胺酶和酸性磷酸酶阳性；可以利用葡聚糖、麦芽糖、蔗糖、α-D-乳糖、D-蜜二糖、丝氨酸、6-磷酸-果糖、L-谷氨酸、D-葡萄糖酸、L-精氨酸、D-苹果酸、乙酰乙酸、乙酸、甲酸和丁酸作为唯一碳源。
远南极洲假单胞菌(Pseudomonas extremaustralis)Y39-6为革兰氏染色阴性，菌落凸起，粘稠，呈乳白色；接触酶和氧化酶阳性，生长温度4～37℃，最适pH值为7.5～8.0；菌株不产生吲哚，不能水解葡萄糖，不能液化明胶，不能水解淀粉、酪蛋白；缺少尿素酶和β-半乳糖苷酶；可以利用D-葡萄糖、L-树胶醛糖、D-甘露醇、葡萄糖酸钾、甘油、葵酸、己二酸、羟基丁二酸、柠檬酸三钠、苯基丙氨酸、乙酸、乙醇、丁酸、葡萄糖作为唯一碳源。
砷氧化假单胞菌(Pseudomonas arsenicoxydans)Y24-2为专性好氧菌、革兰氏染色阴性，菌落凸起，粘稠，呈乳白色；氧化酶和接触酶阳性，生长温度4～37℃，最适pH值为7.5～8.0；不能产生硫化氢和吲哚，可以水解尿素，可以还原硝酸盐；可以以乙醇、乙酸钠、丁酸钠、苯甲酸钠、葡萄糖为碳源进行生长；不能利用柠檬酸、麦芽糖。
镰刀假单胞菌(Pseudomonas poae)Y5-5专性好氧菌、革兰氏染色阴性，菌落凸起，粘稠，呈乳白色；氧化酶阳性，生长温度4～37℃，最适pH值为7.5～8.0；可以产生硫化氢，可以水解明胶、尿素，可以还原硝酸盐；可以以蔗糖、肌糖、树胶醛糖、海藻糖、葡萄糖、葡萄糖酸、天冬酰胺、羟丁氨酸、阿拉伯醇、乙醇、乙酸钠、丁酸钠、苯甲酸钠为碳源进行生长；碱性磷酸酯酶、酯酶(C4)、白氨酸芳胺酶、缬氨酸芳胺酶、胱氨酸芳胺酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、酸性磷酸酶、萘酚-AS-BI磷酸水解酶阳性，可代谢脂类、萘酚类、萘胺类和多肽类化合物。
韩国假单胞菌(Pseudomonas koreensis)Y5-11为革兰氏染色阴性、杆菌，长2～4μm，宽0.5～0.9μm，无芽孢，有鞭毛，并靠鞭毛进行运动，有荚膜，在LB培养基上形成乳白色菌落，菌落呈不规则圆形，表面凸起；接触酶阳性，氧化酶阳性，可以水解吐温80、精氨酸，可进行明胶液化，可以还原硝酸盐生成氮气；不能水解葡萄糖产酸，不能水解淀粉；可以利用D-阿拉伯醇、D-果糖、D-半乳糖、α-D-葡萄糖、D-甘露醇、甲基丙酸、甲基琥珀酸、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、柠檬酸盐、乙醇、苯甲酸盐、苹果酸盐和乳酸盐。
冻盐晶嗜冷菌(Psychrobacter cryohalolentis)F5-6可在-10～30℃、pH 6～8条件下生长；20℃、pH值7.2为最适生长条件，为严格好氧型嗜冷菌；氧化酶阳性，碱性磷酸酶阳性，酯酶(C4)阳性，磷酸酯酶(C8)阳性，脂肪酶(C14)阳性；可进行硝酸盐的还原；可以乙酸钠、乙醇、柠檬酸钠、乳酸钠或苯甲酸钠为单一碳源进行生长，可利用α-D-葡萄糖，可以在7％的NaCl溶液中生长；不能水解酪蛋白。
具体实施方式三：本实施方式一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂的制备方法按照以下步骤进行：一、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于固体培养基中，在6～10℃活化24～72h；二、将步骤一活化后的施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为6～10℃，培养至每毫升发酵液中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌盒冻盐晶嗜冷菌的菌数均为1010个；三、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的发酵液按照体积比为(0.5～2)：(0.5～2)：(3～5)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(5～9)：(2～4)的比例混合，即制成复合菌剂。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述的施氏假单胞菌为Pseudomonas stutzeri SRO 2；枯草芽孢杆菌为Bacillus subtilis SRO 30；酯香微杆菌为酯香微杆菌SFA 13；远南极洲假单胞菌为Pseudomonas extremaustralis Y39-6，保藏编号为CGMCC No.16652；砷氧化假单胞菌为Pseudomonas arsenicoxydans Y24-2，保藏编号为CGMCC No.16655；镰刀假单胞菌为Pseudomonas poae Y5-5，保藏编号为CGMCCNo.16654；韩国假单胞菌为Pseudomonas koreensis Y5-11，保藏编号为CGMCC No.16651；冻盐晶嗜冷菌为Psychrobacter cryohalolentis F5-6，保藏编号为CGMCC No.16653。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：步骤一中固体培养基的基础配方为NaNO3 0.1～0.5g/L、MnSO4 0.01～0.05g/L、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 0.01～0.10g/L、CaCl2 0.01～0.05g/L、Na2HPO4 0.3～0.9g/L、MgSO4·7H2O 0.01～0.05g/L、NaCl 0.3～0.9g/L、琼脂18g/L，pH值7.0～7.4；在培养施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)SRO 2和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SRO 30时额外添加葡萄糖30～100mg/L；培养酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SFA 13时额外添加CH3COONa 10～100mg/L；培养Pseudomonas arsenicoxydans 24-2和Psychrobactercryohalolentis F5-6时额外添加C2H5OH 0.1～2.0mL/L；培养Pseudomonas poaeY5-5时额外添加腐殖酸0.10～10.0mg/L。其他与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是：步骤二中液体培养基的基础配方为NaNO3 0.1～0.5g/L、MnSO4 0.01～0.05g/L、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O0.01～0.10g/L、CaCl2 0.01～0.05g/L、Na2HPO4 0.3～0.9g/L、MgSO4·7H2O 0.01～0.05g/L、NaCl 0.3～0.9g/L，pH值7.0～7.4；在培养施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)SRO 2和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SRO 30时额外添加葡萄糖30～100mg/L；培养酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SFA 13时额外添加CH3COONa 10～100mg/L；Pseudomonas arsenicoxydans 24-2和Psychrobacter cryohalolentis F5-6时额外添加C2H5OH 0.1～2.0mL/L；培养Pseudomonas poae Y5-5时额外添加腐殖酸0.10～10.0mg/L。其他与具体实施方式三至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式复合菌剂应用于处理污水中。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是所述的污水为水温低于8℃、总氮浓度约为50mg/L左右、碳氮比低于5～3的城镇污水。
对本实施方式的复合菌剂在低温低碳氮比污水强化低温低碳氮比污水脱氮效果进行验证：
试验1：本试验用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂包括施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌；制备方法为：一、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于固体培养基中，在6～10℃活化24～72h；二、将步骤一活化后的施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为6～10℃，培养至每毫升发酵液中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌盒冻盐晶嗜冷菌的菌数均为1010个；三、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的发酵液按照体积比为0.5:0.5:3:2:1:2:5:2的比例混合，即制成复合菌剂。
其中施氏假单胞菌为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)SRO 2；枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SRO 30；酯香微杆菌为酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SFA 13；远南极洲假单胞菌为Pseudomonasextremaustralis Y39-6，保藏编号为CGMCC No.16652；砷氧化假单胞菌为Pseudomonasarsenicoxydans Y24-2，保藏编号为CGMCC No.16655；镰刀假单胞菌为Pseudomonas poaeY5-5，保藏编号为CGMCC No.16654；韩国假单胞菌为Pseudomonas koreensis Y5-11，保藏编号为CGMCC No.16651；冻盐晶嗜冷菌为Psychrobacter cryohalolentis F5-6，保藏编号为CGMCC No.16653。
将复合菌剂用于处理用于水温低于8℃的城市生活污水，进水参数如表1所示，进水的C/N比约为1.9～2.2。运行工艺为SBR工艺，投加复合菌剂进行生物强化后，运行方式如下：厌氧1.5h(DO≈0.1mg/L)，缺氧2.5h(DO≈0.3mg/L)，好氧4.5h(DO≈2.5mg/L)，沉淀1h，排水0.5h。经处理后，出水水质如表1所示：
表1复合菌剂强化对低温低碳氮比污水的处理效果
Figure BDA0001957912590000081
本发明复合菌剂脱氮效果可稳定在85％以上，出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准，与常规处理工艺相比，脱氮效果提高10％以上，对氨氮的去除率可提高50％左右，水处理效果明显。
本发明的微生物复合菌剂强化低温低碳氮比生活污水脱氮时，不需要额外投加碳源或其他化学药剂，可节省约20％的污水处理成本，减少约20％的污泥产量；本发明的微生物复合菌剂在8℃以下的环境中仍然保持活性不变，不会因为温度过低，而使菌剂中的菌数减少。

Claims (5)

1.一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂，其特征在于复合菌剂包括施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌；每毫升复合菌剂中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的细菌总数比为(0.5～2)：(0.5～2)：(3～5)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(5～9)：(2～4)；其中施氏假单胞菌为施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri SRO 2；枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis SRO 30；酯香微杆菌为酯香微杆菌Microbacteriumesteraromaticum SFA 13；远南极洲假单胞菌为Pseudomonas extremaustralis Y39-6，保藏编号为CGMCC No.16652；砷氧化假单胞菌为Pseudomonas arsenicoxydans Y24-2，保藏编号为CGMCC No.16655；镰刀假单胞菌为PseudomonaspoaeY5-5，保藏编号为CGMCCNo.16654；韩国假单胞菌为Pseudomonas koreensis Y5-11，保藏编号为CGMCC No.16651；冻盐晶嗜冷菌为Psychrobacter cryohalolentis F5-6，保藏编号为CGMCC No.16653。
2.制备如权利要求1所述的一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂的方法，其特征该方法按照以下步骤进行：一、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于固体培养基中，在6～10℃活化24～72h；二、将步骤一活化后的施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌分别接种于液体培养基中进行发酵培养，温度为6～10℃，培养至每毫升发酵液中施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌盒冻盐晶嗜冷菌的菌数均为1010个；三、将施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、酯香微杆菌、远南极洲假单胞菌、砷氧化假单胞菌、镰刀假单胞菌、韩国假单胞菌和冻盐晶嗜冷菌的发酵液按照体积比为(0.5～2)：(0.5～2)：(3～5)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(5～9)：(2～4)的比例混合，即制成复合菌剂。
3.根据权利要求2所述的一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂的制备方法，其特征在于所述的施氏假单胞菌为Pseudomonas stutzeri SRO 2；枯草芽孢杆菌为Bacillus subtilis SRO 30；酯香微杆菌为酯香微杆菌SFA 13；远南极洲假单胞菌为Pseudomonas extremaustralis Y39-6，保藏编号为CGMCC No.16652；砷氧化假单胞菌为Pseudomonas arsenicoxydans Y24-2，保藏编号为CGMCC No.16655；镰刀假单胞菌为Pseudomonaspoae Y5-5，保藏编号为CGMCC No.16654；韩国假单胞菌为Pseudomonaskoreensis Y5-11，保藏编号为CGMCC No.16651；冻盐晶嗜冷菌为Psychrobactercryohalolentis F5-6，保藏编号为CGMCC No.16653。
4.根据权利要求2所述的一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤一中固体培养基的基础配方为NaNO30.1～0.5g/L、MnSO40.01～0.05g/L、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 0.01～0.10g/L、CaCl20.01～0.05g/L、Na2HPO40.3～0.9g/L、MgSO4·7H2O0.01～0.05g/L、NaCl0.3～0.9g/L、琼脂18g/L，pH值7.0～7.4；在培养施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri SRO 2和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis SRO 30时额外添加葡萄糖30～100mg/L；培养酯香微杆菌Microbacterium esteraromaticum SFA 13时额外添加CH3COONa 10～100mg/L；培养Pseudomonas arsenicoxydans 24-2和Psychrobactercryohalolentis F5-6时额外添加C2H5OH 0.1～2.0mL/L；培养PseudomonaspoaeY5-5时额外添加腐殖酸0.10～10.0mg/L。
5.根据权利要求2所述的一种用于强化低温低碳氮比污水脱氮效果的复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤二中液体培养基的基础配方为NaNO30.1～0.5g/L、MnSO40.01～0.05g/L、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 0.01～0.10g/L、CaCl20.01～0.05g/L、Na2HPO40.3～0.9g/L、MgSO4·7H2O 0.01～0.05g/L、NaCl 0.3～0.9g/L，pH值7.0～7.4；在培养施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri SRO 2和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis SRO 30时额外添加葡萄糖30～100mg/L；培养酯香微杆菌Microbacterium esteraromaticum SFA 13时额外添加CH3COONa 10～100mg/L；培养Pseudomonas arsenicoxydans 24-2和Psychrobactercryohalolentis F5-6时额外添加C2H5OH 0.1～2.0mL/L；培养Pseudomonas poae Y5-5时额外添加腐殖酸0.10～10.0mg/L。
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