CN112391320B - 一种可显著提高高密度沉淀池沉降性能的菌种及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可显著提高高密度沉淀池沉降性能的菌种及其应用，属于污水分离处理技术领域。由于高密度沉淀池是集混合、反应、沉淀、浓缩和外部污泥循环于一体的构筑物，受各种因素影响，高密度沉淀池在实际运行过程中会出现污泥沉降性能下降的现象。通过向高密度沉淀池中添加NZGMD‑20菌液，由于该菌种表面包裹较多的胞外聚合物，可与污水中的离子互相吸引从而将污水中的游离细菌及悬浮物质通过网捕作用加以团聚，增大了高密度沉淀池中悬浮物的粒径，从而大大提高高密度沉淀池中悬浮物的沉降速度，缩短了高密度沉淀池的沉淀时间，使沉淀池出水悬浮物浓度降低，保证高密度沉淀池的长期稳定、正常运行。
Description
技术领域
本发明属于污水分离处理技术领域，具体涉及一种可显著提高高密度沉淀池沉降性能的菌种及其应用。
背景技术
高密度沉淀池是一种紧凑、高效率、使用灵活的新型污水处理技术，其技术应用面非常广泛，能够适用于各个领域，可以用于处理工业废水与生活污水、饮用水等。高密度沉淀池工作原理为通过向沉淀池投加混凝剂、絮凝剂等药剂，使污水中的细小悬浮物团聚成较大的絮体，增大了絮体的密度及粒径，从而可提高污泥的沉降速度。由于高密度沉淀池是集混合、反应、沉淀、浓缩和外部污泥循环于一体的构筑物，因其占地面积小、集成度高、自动化控制可靠、出水水质稳定等特点日益受到人们关注，但在实际运行过程中，受各种因素影响，高密度沉淀池也会出现污泥沉降性能下降的现象，且运行过程中投加药剂成本较高，发明一种经济有效的提高高密度沉淀池沉降性能的方法已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于针对实际运行过程中的问题和需求，提出一种向高密度沉淀池中添加NZGMD-20菌液来提高高密度沉淀池沉降性能的方法，从而解决高密度沉淀池在运行过程中出现的沉降性能下降现象，同时降低生产和使用成本。
本发明提供一种可显著提高高密度沉淀池沉降性能的菌种NZGMD-20，该菌株经鉴定为土地鞘氨醇盒菌（Sphingopyxis terrae），已于2020年10月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC No.20938。菌落呈圆形，颜色为乳黄色，不透明，表面光滑、湿润，边缘整齐。菌体杆状、革兰氏染色呈阴性，好氧生长。
本发明菌种NZGMD-20由江苏盐城某污水厂的二沉池中污泥筛选得到，筛选培养基为LB培养基，所述的LB培养基组分为： 蛋白胨 10.0g，酵母粉 5.0g，NaCl 10.0g，琼脂15.0g，蒸馏水 1.0L，pH7.0。培养温度：37 ℃，好氧培养。
本发明菌株的培养步骤包括菌株的活化、转接、扩培；具体如下：
（1）活化：将菌株NZGMD-20的试管种接种于转接至LB液体培养基中，摇床转速为150 rpm，37℃摇床培养3-4 h直至对数期。所述的LB培养基组分为： 蛋白胨 10.0g，酵母粉5.0g，NaCl 10.0g，琼脂 15.0g，蒸馏水 1.0L，pH7.0。培养温度：37 ℃，好氧培养。
（2）转接：将流程（1）活化处于对数期的菌株NZGMD-20按照3-5%的接入量转接至50L种子罐中进行培养，控制种子罐温度维持在37℃、转速保持在150 rpm，溶氧DO控制在4-6 mg/L，培养24h-48h。种子罐的培养基成分为（质量比）：葡萄糖0.6％，NH4Cl 0.2%，KH2PO40.1％，MgSO4 0.05％，NaCl 0.02％，CaCO3 0.3％，酵母膏0.01％。pH维持在7.0-7.3之间。
（3）扩培：将流程（2）种子罐培养的NZGMD-20菌液按照3%-5%的接种量转接至1000L发酵罐中扩大培养，发酵罐培养基成分与种子罐的相同，各物化参数指标为：温度37℃、转速150rpm、溶氧5 mg/L，发酵时间48h-60h。发酵结束后，罐体菌液有效活菌数可达106个/mL以上，发酵培养液出罐后用塑料桶包装后便可得到可应用于高密度沉淀池的NZGMD-20菌液。
本发明所提供的菌株在提高高密度沉淀池沉降性能中的应用。
一种可显著提高高密度沉淀池沉降性能的方法，向高密度沉淀池中添加菌种NZGMD-20来提高高密度沉淀池沉降性能。具体方法为：在高密度沉淀池运行时以每天投加一次的投加方式向高密度沉淀池絮凝区中添加NZGMD-20菌液，添加量为高密度沉淀池运行体积的1%-10%，结合活性污泥内循环（污泥内循环比为1.2），使菌种与废水中的悬浮物和回流污泥充分接触，形成大尺寸、高密度的絮体颗粒。
本发明提供的菌种NZGMD-20表面包裹较多的胞外聚合物，可与污水中的离子互相吸引从而将污水中的游离细菌及悬浮物质通过网捕作用加以团聚，增大了高密度沉淀池中悬浮物的粒径，从而大大提高高密度沉淀池中悬浮物的沉降速度，缩短了高密度沉淀池的沉淀时间，使沉淀池出水悬浮物浓度降低，保证高密度沉淀池的长期稳定、正常运行。
有益效果：本发明所提供的菌种NZGMD-20具有培养简单，经济有效，使用方便等优点，适合在高密度沉淀池中推广使用。本发明对于提高高密度沉淀池沉降性能，降低废水处理成本具有重要的意义。
附图说明
图1为菌种NZGMD-20的单菌落形态图；
图2为菌种NZGMD-20的菌体结晶紫染色照片（1000x）。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。 若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例 1 本发明菌株的筛选
本发明菌种NZGMD-20由江苏盐城某污水厂的二沉池中污泥筛选得到，筛选培养基为LB培养基，所述的LB培养基组分为： 蛋白胨 10.0g，酵母粉 5.0g，NaCl 10.0g，琼脂15.0g，蒸馏水 1.0L，pH7.0。培养温度：37 ℃，好氧培养。
该菌株分类命名为土地鞘氨醇盒菌（Sphingopyxis terrae），菌落呈圆形，颜色为乳黄色，不透明，表面光滑、湿润，边缘整齐。菌体杆状、革兰氏染色呈阴性，好氧生长。
实施例2 菌株的活化、转接、扩培
（1）活化：将菌株NZGMD-20的试管种接种于转接至LB液体培养基中，摇床转速为150 rpm，37℃摇床培养3-4 h直至对数期。所述的LB培养基组分为： 蛋白胨 10.0g，酵母粉5.0g，NaCl 10.0g，琼脂 15.0g，蒸馏水 1.0L，pH7.0。培养温度：37 ℃，好氧培养。
（2）转接：将流程（1）活化处于对数期的菌株NZGMD-20按照3-5%的接入量转接至50L种子罐中进行培养，控制种子罐温度维持在37℃、转速保持在150 rpm，溶氧DO控制在4-6 mg/L，培养24h-48h。种子罐的培养基成分为（质量比）：葡萄糖0.6％，NH4Cl 0.2%，KH2PO40.1％，MgSO4 0.05％，NaCl 0.02％，CaCO3 0.3％，酵母膏0.01％。pH维持在7.0-7.3之间。
（3）扩培：将流程（2）种子罐培养的NZGMD-20菌液按照3%-5%的接种量转接至1000L发酵罐中扩大培养，发酵罐培养基成分与种子罐的相同，各物化参数指标为：温度37℃、转速150rpm、溶氧5 mg/L，发酵时间48h-60h。发酵结束后，罐体菌液有效活菌数可达106个/mL以上，发酵培养液出罐后用塑料桶包装后便可得到可应用于高密度沉淀池的NZGMD-20菌液。
实施例3
在高密度沉淀池运行时以每天投加一次的投加方式向高密度沉淀池絮凝区中添加实施例2中扩培得到的NZGMD-20菌液，添加量为高密度沉淀池运行体积的1%，通过污泥回流的方式进行搅拌，污泥回流比为90%，进水SS约为213 mg/L，浊度为32.5NTU。测定添加NZGMD-20菌液前后高密度沉淀池出水水质、絮凝时间及沉淀池悬浮物平均粒径，参数见表1。
表1 添加菌种NZGMD-20前后各参数变化
| 项目 | 出水SS/（mg/L） | 出水浊度（NTU） | 絮凝时间（min） | 沉淀池悬浮物平均粒径（mm） |
| 未添加NZGMD-20菌液 | 42 | 7.5 | 45 | 0.04 |
| 添加1%NZGMD-20菌液 | 36 | 6.8 | 30 | 0.11 |
实施例4
在高密度沉淀池运行时以每天投加一次的投加方式向高密度沉淀池絮凝区中添加实施例2中扩培得到的NZGMD-20菌液，添加量为高密度沉淀池运行体积的5%，通过污泥回流的方式进行搅拌，污泥回流比为90%，进水SS约为213 mg/L，浊度为32.5NTU。测定添加NZGMD-20菌液前后高密度沉淀池出水水质、絮凝时间及沉淀池悬浮物平均粒径，参数见表2。
表2 添加菌种NZGMD-20前后各参数变化
| 项目 | 出水SS/（mg/L） | 出水浊度（NTU） | 絮凝时间（min） | 沉淀池悬浮物平均粒径（mm） |
| 未添加NZGMD-20菌液 | 42 | 7.5 | 45 | 0.04 |
| 添加5%NZGMD-20菌液 | 29 | 5.2 | 24 | 0.19 |
实施例5
在高密度沉淀池运行时以每天投加一次的投加方式向高密度沉淀池絮凝区中添加实施例2中扩培得到的NZGMD-20菌液，添加量为高密度沉淀池运行体积的10%，通过污泥回流的方式进行搅拌，污泥回流比为90%，进水SS约为213 mg/L，浊度为32.5NTU。测定添加NZGMD-20菌液前后高密度沉淀池出水水质、絮凝时间及沉淀池悬浮物平均粒径，参数见表3。
表3 添加菌种NZGMD-20前后各参数变化
| 项目 | 出水SS/（mg/L） | 出水浊度（NTU） | 絮凝时间（min） | 沉淀池悬浮物平均粒径（mm） |
| 未添加NZGMD-20菌液 | 42 | 7.5 | 45 | 0.04 |
| 添加10%NZGMD-20菌液 | 8 | 0.7 | 19 | 0.31 |
Claims (7)
1.一种可提高高密度沉淀池沉降性能的菌株NZGMD-20，该菌株分类命名为土地鞘氨醇盒菌（Sphingopyxis terrae），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.20938。
2.权利要求1所述的菌株NZGMD-20在提高高密度沉淀池沉降性能中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：将菌株NZGMD-20进行发酵培养后得到菌液，加入到高密度沉淀池中，提高沉降速度。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：菌株NZGMD-20的培养方法包括如下步骤：
（1）活化：将菌株NZGMD-20的试管种接种于LB液体培养基中，摇床转速为150 rpm，37℃摇床培养3-4 h直至对数期；
（2）转接：将步骤（1）活化处于对数期的菌株NZGMD-20按照3-5%的接入量转接至50L种子罐中进行培养，控制种子罐温度维持在37℃、转速保持在150 rpm，溶氧DO控制在4-6 mg/L，培养24h-48h；
（3）扩培：将步骤（2）种子罐培养的NZGMD-20菌液按照3%-5%的接种量转接至1000L发酵罐中扩大培养，各物化参数指标为：温度37℃、转速150rpm、溶氧5 mg/L，发酵时间48h-60h；发酵结束后，罐体菌液有效活菌数可达106个/mL以上，发酵培养液出罐后用塑料桶包装后便可得到可应用于高密度沉淀池的NZGMD-20菌液。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：向高密度沉淀池絮凝区中添加NZGMD-20菌液，添加量为高密度沉淀池运行体积的1%-10%。
6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：在高密度沉淀池运行时以每天投加一次的方式投加。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：种子罐的培养基成分为：葡萄糖0.6％，NH4Cl 0.2%，KH2PO4 0.1％，MgSO4 0.05％，NaCl 0.02％，CaCO3 0.3％，酵母膏0.01％， pH维持在7.0-7.3之间；发酵罐培养基成分与种子罐的相同。
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| 1株聚乙烯醇降解菌的分离鉴定及其降解性能;陈翔等;《微生物学杂志》;20151231;第35卷(第003期);第108-112页 * |
| 鞘氨醇单胞菌研究进展;胡杰等;《应用与环境生物学报》;20070625;第13卷(第03期);第431-437页 * |
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