[發(fā)明專利]一種COD降解菌劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510063913.2
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104630110A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉姜瑜;李大榮;陳剛才;竇建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué);重慶融極環(huán)保工程有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/125;C12R1/01;C12R1/44;C12R1/245
• 代理公司: 重慶強大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水、廢水或污水的生物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由于蒸發(fā)，循環(huán)中的水會越來越少，而水中的含鹽量就會越來越高。為了使水中含鹽量維持在一定的濃度和水池水位，必須補充新鮮水，排出濃縮水。

濃縮倍數(shù)就是循環(huán)水中的含鹽量與補充水中的含鹽量的比值，但是實際情況中，由于鹽類沉積等原因，一般會選用補充水中含量和性能較為穩(wěn)定的離子來計算濃縮倍數(shù)，濃縮倍數(shù)N＝(循環(huán)水中某離子含量)/(補充水中的某離子含量)，離子常選的K⁺、SiO₂、Cl等，值得注意的是，投放的藥劑中不應(yīng)包含用于計算濃縮倍數(shù)的離子。

在實際生產(chǎn)過程中，為了降低生產(chǎn)成本，提高水的重復(fù)利用率，需要增大濃縮倍數(shù)，從而降低補水量和排污水量，實現(xiàn)節(jié)能減排。但是，隨著循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的提高，會導(dǎo)致鈣、鎂等成垢無機離子濃度的提高，結(jié)垢趨于嚴(yán)重，輕則降低傳熱效率，重則堵塞換熱器；氯離子、硫酸根等腐蝕性離子濃度的提高，腐蝕趨于嚴(yán)重。另外，隨著冷卻水循環(huán)次數(shù)的增加，水中的菌藻會越來越多，其滋生的水中懸浮物和膠體生物黏泥增加，不僅影響傳熱效率，同時由于黏泥作用形成差異電位，加快了金屬的腐蝕。

為了解決結(jié)垢、腐蝕和藻類滋生的問題，并提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，需要向循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中加入處理劑，包括阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑(殺生劑)。目前所使用的阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑等藥劑主要為化學(xué)藥品，其主要原理?為“分散作用”，指當(dāng)冷卻水系統(tǒng)中已有一定量顆粒存在時，這些化學(xué)物質(zhì)能部分地吸附于顆粒的表面，使這些顆粒表面帶有相同的電荷而互相排斥，阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，這些顆粒會懸浮在水體中。其缺點在于：①水體的濁度較高，且化學(xué)藥劑的允許濃縮倍數(shù)有限，一般在4倍左右；②系統(tǒng)排污后，排出的濃縮水中殘留的化學(xué)藥劑對環(huán)境的污染較大；③化學(xué)藥劑的購買成本較高，循環(huán)水處理時需要大量使用化學(xué)藥劑，增加了企業(yè)的經(jīng)濟負擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)化學(xué)藥劑濃縮倍數(shù)較低、對水體污染較大、經(jīng)濟成本較高的問題，提供了一種環(huán)保、成本低廉且可大幅度提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)的一種COD降解菌劑。

專利方案：一種COD降解菌劑，其菌液體積比為：

枯草芽孢桿菌15％-20％，優(yōu)選為20％；

解淀粉芽孢桿菌10％-15％，優(yōu)選為15％

炭疽芽孢桿10％-20％，優(yōu)選為10％；

巴氏葡萄球菌10％-15％，優(yōu)選為10％；

淺綠氣球菌10％-15％，優(yōu)選為10％；

干酪乳桿菌10％-20％，優(yōu)選為10％；

紡錘形賴氨酸芽孢桿菌10％-15％，優(yōu)選為10％；

乳酸球菌15％-20％，優(yōu)選為15％；

本方案的有益效果：菌劑由多種非腐蝕性類、低成膜能力的微生物構(gòu)成，首先，微生物可以利用水中的可同化有機碳作為營養(yǎng)源，達到降解清除有機物的效果，降低水體的濁度；其次，相比傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑中磷酸鹽造成水體富營養(yǎng)化，?本菌劑的微生物可以攝取水體中的N、P等元素，斷絕藻類的營養(yǎng)源，凈化水體；本菌劑中的微生物能強勢分解水體中碳系、氮系、磷系、硫系污染物，分解復(fù)雜多糖、蛋白質(zhì)和水溶性的有機物，微生物在生長過程中表面能形成多糖物質(zhì)和多種降解酶，吸附分解循環(huán)水中多種污染物，在水體中形成優(yōu)勢菌種，減少有害菌群對管道的腐蝕，通過降低COD，特別是可同化有機碳，凈水效果顯著，大幅度提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)；被分解的顆粒物質(zhì)在集水池中析出并排除，有效地降低了水體的濁度；本菌劑中的菌種都是常見菌種，便于購買且經(jīng)濟成本較低，該菌劑相比化學(xué)藥劑更加節(jié)水和環(huán)保。

本發(fā)明還提供了上述COD降解菌劑的制備方法，其步驟如下：

①菌種準(zhǔn)備：購買枯草芽孢桿菌、炭疽芽孢桿菌、巴氏葡萄球菌、淺綠氣球菌、干酪乳桿菌、紡錘形賴氨酸芽孢桿菌、乳酸球菌，并將上述菌種分別活化成菌種原種；

②擴大培養(yǎng)：將步驟①中活化的菌種原種接種分別到LB液體培養(yǎng)基中進行振蕩培養(yǎng)，通過發(fā)酵罐分批發(fā)酵，當(dāng)微生物總菌數(shù)達10¹⁰個/L以上時，使用貯放罐收集各個菌種的菌液，并置于4℃環(huán)境中冷藏保存?zhèn)溆茫?/p>

③配制菌劑：將上述菌種的菌液按照如下體積比配制成：

枯草芽孢桿菌15％-20％，優(yōu)選為20％；

解淀粉芽孢桿菌10％-15％，優(yōu)選為15％

炭疽芽孢桿10％-20％，優(yōu)選為10％；