CN111533284A - 一种微生物生态修复治理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微生物生态修复治理的方法，将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别接种于液体培养基中扩大培养，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；将复合菌液接种至固体培养基培养后，再加入生物载体混合，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是将海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯‑苯乙烯共聚物组成；在黑臭水体中投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。本发明方法通过多种菌株的合理配伍再结合吸附剂对黑臭水体进行治理，能快速去除水体过量的氨氮、磷、COD、重金属离子等污染物，增强了水体的自净能力，能够快速去除水体的黑臭现象。

Description

一种微生物生态修复治理的方法
技术领域
本发明涉及生态修复技术领域，具体是一种微生物生态修复治理的方法。
背景技术
生态修复是指停止对生态的干扰和破坏，利用生态系统的自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展的过程。随着我国城市经济的快速发展，城市规模日益膨胀，城市环境基础设施日渐不足，城市污水排放量不断增加，大量污染物人河，水体中氮氨、磷、重金属等污染物浓度超标，河流水体污染严重，水体出现季节性或终年黑臭。城市黑臭水体的生态系统结构严重失衡，影响景观及人类生产和健康，成为目前极其突出的城市水环境问题。因此，对黑臭水体进行修复是当今社会急需解决的问题。
目前国内外采用的黑臭水体治理技术主要可分为物理法、化学法和 生物-生态法三类方法：物理法包括人工曝气、底泥疏浚和调水等，具有操作简单、见效快的特点，但是不能从根本上解决河水污染的问题；化学法主要包括强化絮凝、化学氧化和化学沉淀等，具有良好的效果，但残留的一些化学药剂有可能对河水造成二次污染；生物-生态法主要包括微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术和生物-生态净化技术，它是利用培育的植物或培养、接种的微生物的代谢活动，对水体中的污染物进行转移、转化和降解，改善河流水质，同时构建具有完整营养级结构的水生态系统，从根本上恢复河流系统的健康。因此，生物-生态净化技术成为近年来黑臭水体治理的主要方法。但该方法目前使用的微生物菌剂由于菌种比较单一、繁殖速度较慢，导致污染物去除效率较低且不能同时去除多种污染物。
发明内容
本发明针对目前黑臭水体治理存在的问题，提供一种微生物生态修复治理的方法。该方法通过多种菌株的合理配伍再结合吸附剂对黑臭水体进行治理，能快速去除水体过量的氨氮、磷、COD、重金属离子等污染物，达到增强水体的自净能力，快速去除水体的黑臭现象。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种微生物生态修复治理的方法，包括如下步骤：
（1）将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别以5-10%的接种量接种于液体培养基中扩大培养，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；
（2）将复合菌液以10-20%的接种量接种至固体培养基培养3-5天后，再加入生物载体混合均匀，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是由海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成；
（3）在黑臭水体中每隔3-7天投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。
优选地，所述液体培养基由葡萄糖2g/L、蛋白胨0.5g/L、酵母膏0 .3g/L、红糖5g/L、乙酸钠1.5g/L、氯化钙 0 .025g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钠0.25g/L和复合VB 0.2g/L。
优选地，所述扩大培养后的菌种浓度大于5×108个/ml。
优选地，所述酒糟30-50份、花生麸20-40份、玉米粉60-80份、红糖5-10份、蚯蚓粉1-5份、蛋白胨0.5-1.5份、磷酸二氢钾1-3份组成。
优选地，所述生物载体中各原料的重量份数比为：海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物=1-5:5-10:0.5-1.5。
优选地，所述磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖的重量比为10-20:5-10:0.3-0.8:1-3:0.5-1.5。
优选地，所述吸附剂的制备方法为：按照上述配比称取各原料后，搅拌均匀再加入水搅拌成糊状，最后将糊状物在温度为60-80℃干燥即可。
优选地，步骤（1）、（2）菌种的培养条件为：在温度为25-28℃、转速为100-150r/min下培养。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明方法通过多种菌株的合理配伍再结合吸附剂对黑臭水体进行治理，能快速去除水体过量的氨氮、磷、COD、重金属离子等污染物，增强了水体的自净能力，能够快速去除水体的黑臭现象，为黑臭水体治理提供有效的途径。
2、本发明以枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌结合多种菌株的合理配伍，共生协调，活性高，繁殖快，不仅能够快速去除黑臭水体的氨氮、磷、COD等污染物。
3、本发明以海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物作为生物载体，能够很好的固定微生物菌剂，使营养物质能更容易被菌体摄取，极大的提高了净化水体的能力。
4、本发明以磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖为原料制备的磁性吸附剂，磁性吸附剂具有表面积大、活性高、稳定性好、吸附量大等优点，能快速去除黑臭水体中的重金属离子，同时磁性吸附剂依据外在磁场可以方便，快速地将其分离、回收，可多次循环利用，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
一种微生物生态修复治理的方法，包括如下步骤：
（1）菌种的扩大培养：将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别以5%的接种量接种于液体培养基中扩大培养，在温度为25℃、转速为120r/min下培养至浓度大于5×108个/ml，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；所述液体培养基由葡萄糖2g/L、蛋白胨0.5g/L、酵母膏0 .3g/L、红糖5g/L、乙酸钠1.5g/L、氯化钙 0.025g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钠0.25g/L和复合VB 0.2g/L。
（2）将复合菌液以15%的接种量接种至固体培养基，在温度为25℃、转速为120r/min下培养5天，所述固体培养基由酒糟50份、花生麸30份、玉米粉60份、红糖8份、蚯蚓粉3份、蛋白胨1.2份、磷酸二氢钾2份组成。再加入生物载体混合均匀，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是由重量比为3:8:1的海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成；
（3）在黑臭水体中每隔5天投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由重量比为15:8:0.5:2.5:1.2磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。
实施例2
一种微生物生态修复治理的方法，包括如下步骤：
（1）菌种的扩大培养：将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别以10%的接种量接种于液体培养基中扩大培养，在温度为28℃、转速为150r/min下培养至浓度大于5×108个/ml，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；所述液体培养基由葡萄糖2g/L、蛋白胨0.5g/L、酵母膏0 .3g/L、红糖5g/L、乙酸钠1.5g/L、氯化钙0 .025g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钠0.25g/L和复合VB 0.2g/L。
（2）将复合菌液以20%的接种量接种至固体培养基，在温度为28℃、转速为150r/min下培养.3天，所述固体培养基由酒糟40份、花生麸35份、玉米粉70份、红糖10份、蚯蚓粉4份、蛋白胨0.8份、磷酸二氢钾1.5份组成。再加入生物载体混合均匀，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是由重量比为5:6:1.5的海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成；
（3）在黑臭水体中每隔3天投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由重量比为12:10:0.5:2.5:1磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。
实施例3
一种微生物生态修复治理的方法，包括如下步骤：
（1）菌种的扩大培养：将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别以8%的接种量接种于液体培养基中扩大培养，在温度为28℃、转速为150r/min下培养至浓度大于5×108个/ml，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；所述液体培养基由葡萄糖2g/L、蛋白胨0.5g/L、酵母膏0 .3g/L、红糖5g/L、乙酸钠1.5g/L、氯化钙 0.025g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钠0.25g/L和复合VB 0.2g/L。
（2）将复合菌液以15%的接种量接种至固体培养基，在温度为28℃、转速为150r/min下培养.3天，所述固体培养基由酒糟35份、花生麸30份、玉米粉65份、红糖8份、蚯蚓粉3份、蛋白胨1.2份、磷酸二氢钾3份组成。再加入生物载体混合均匀，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是由重量比为3:5:1.的海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成；
（3）在黑臭水体中每隔3天投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由重量比为15:8:0.6:1.5:1.5磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。
实施例4
一种微生物生态修复治理的方法，包括如下步骤：
（1）菌种的扩大培养：将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别以10%的接种量接种于液体培养基中扩大培养，在温度为28℃、转速为150r/min下培养至浓度大于5×108个/ml，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；所述液体培养基由葡萄糖2g/L、蛋白胨0.5g/L、酵母膏0 .3g/L、红糖5g/L、乙酸钠1.5g/L、氯化钙0 .025g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钠0.25g/L和复合VB 0.2g/L。
（2）将复合菌液以18%的接种量接种至固体培养基，在温度为28℃、转速为150r/min下培养3天，所述固体培养基由酒糟45份、花生麸25份、玉米粉75份、红糖10份、蚯蚓粉3.5份、蛋白胨0.8份、磷酸二氢钾2份组成。再加入生物载体混合均匀，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是由重量比为4:9:1.2的海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成；
（3）在黑臭水体中每隔3天投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由重量比为15:8:0.6:1.5:1.5磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。
本发明将吸附剂和复合微生物菌剂每次分别按照0.1%和0.3%的量直接投放到黑臭河水中，投入6个月后测定水质，测定结果如表1所示。
产品 氨氮mg/L 磷mg/L COD mg/L 镉离子mg/L 水体情况
未处理前 308.17 8.29 761.37 2.94 发黑、发臭
实施例1 3.18 2.64 73.61 0.31 清澈无味
实施例2 4.89 3.23 103.54 0.42 清澈无味
实施例3 8.95 5.11 93.72 0.57 清澈无味
实施例4 13.28 4.95 82.61 0.38 清澈无味
从上述测试结果得知，本方法能快速去除水体过量的氨氮、磷、COD、重金属离子等污染物，增强了水体的自净能力，能够快速去除水体的黑臭现象，为黑臭水体治理提供有效的途径。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种微生物生态修复治理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
将枯草芽孢杆菌、沼泽考克氏菌、白腐菌、EM菌、解淀粉芽孢杆菌、弗兰克氏菌分别以5-10%的接种量接种于液体培养基中扩大培养，培养后的菌液混合均匀，获得复合菌液；
将复合菌液以10-20%的接种量接种至固体培养基培养3-5天后，再加入生物载体混合均匀，获得复合微生物菌剂；所述生物载体是由海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成；
（3）在黑臭水体中每隔3-7天投放一次加入吸附剂和复合微生物菌剂；所述吸附剂由磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖组成。
2.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述液体培养基由葡萄糖2g/L、蛋白胨0.5g/L、酵母膏0 .3g/L、红糖5g/L、乙酸钠1.5g/L、氯化钙 0 .025g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钠0.25g/L和复合VB 0.2g/L。
3.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述扩大培养后的菌种浓度大于5×108个/ml。
4.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述固态培养基由如下重量份数的原料组成：酒糟30-50份、花生麸20-40份、玉米粉60-80份、红糖5-10份、蚯蚓粉1-5份、蛋白胨0.5-1.5份、磷酸二氢钾1-3份组成。
5.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述生物载体中各原料的重量份数比为：海藻酸钠、滑石粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物=1-5:5-10:0.5-1.5。
6.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述磁性纳米氧化铁、氧化铝、氧化镧、聚丙烯酰胺和壳聚糖的重量比为10-20:5-10:0.3-0.8:1-3:0.5-1.5。
7.根据权利要求6所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述吸附剂的制备方法为：按照上述配比称取各原料后，搅拌均匀再加入水搅拌成糊状，最后将糊状物在温度为60-80℃干燥即可。
8.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：步骤（1）、（2）菌种的培养条件为：在温度为25-28℃、转速为100-150r/min下培养。
9.根据权利要求1所述微生物生态修复治理的方法，其特征在于：所述方法用于黑臭水体的生态修复。
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