一種降解印染廢水中pva的嗜鹼微生物菌群的製作方法

2023-05-08 19:00:06 1

專利名稱：：一種降解印染廢水中pva的嗜鹼微生物菌群的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種微生物菌群，特別是一種降解印染廢水中PVA的嗜鹼微生物菌群。
背景技術：
：印染廢水因其有機物含量高、色度深、鹼性強、水質水量變化大等特點，被國內外公認為是較難處理的工業廢水之一。目前，此類廢水的處理技術以生化法為主，或將化學法與之串連。但由於近年來化學纖維織物的發展，仿真絲的興起和印染後整理技術的進步，使PVA漿料、新型助劑等難生化降解的有機物大量進入印染廢水，其COD濃度也由原來的數百毫克每升上升到一千毫克每升以上，原有生物處理系統C0D去除率從70X下降到50X左右，甚至更低，而化學沉澱和氣浮法對印染廢水的COD去除率也僅為30%左右。PVA(polyvinylalcohol,聚乙烯醇)是一種人工合成的水溶性高分子化合物，呈白色、無臭、無味的絮狀結晶粉末，由於它具有較好的成膜性、黏附性和耐磨性等優點而被作為一種理想的上漿劑廣泛應用於紡織印染行業。棉織物在染整過程中必須首先經過退漿處理以增加其溼潤性，因此導致印染行業染整過程產生的退槳廢水和最終排放的綜合廢水中含有大量的PVA。PVA的可生化性較差，由其造成的COD佔印染廢水總COD的比例相當大，並且由於它們很難被普通微生物降解而使其去除率只有20%30%，是印染廢水中的主要汙染物之一。此外，印染行業排放的綜合廢水K1普遍為12甚至更高，進入生物處理工藝前需要人工調節K1至中性左右，大大增加了企業的運營成本。針對上述問題，近年來國內外開展了一系列研究工作，主要集中在篩選高效PVA降解菌、開發新的生物處理工藝等方面。大量研究發現，假單胞菌、芽孢桿菌、不動桿菌及某些擔子菌類雖然能夠有效降解印染廢水中的PVA，但試驗過程中多採用理想的營養條件或人工模擬廢水，真正能適應複雜多變的強鹼性的實際印染廢水水質的菌種卻相對較少。據此，實際應用中考慮到技術的實用性及運行成本等因素，篩選能適應實際印染廢水水質並對其中PVA具有明顯處理效果的嗜鹼微生物菌群具有重要意義。
發明內容本發明的目的是提供一種對印染廢水中PVA降解效果好和處理成本低的嗜鹼微生物菌群。本發明的技術方案是，其特徵在於降解印染廢水PVA的嗜鹼菌群由下述方法培養分離得到純化的菌群採集印染廠的廢水或汙泥投入印染廢水中，按每升廢水的0.1-1克的比例將無機鹽加到廢水中，按常規的微生物培養方法進行培養，得到以廢水中所含的PVA、染料和各種助劑為唯一碳源的以下嗜鹼微生物菌群，Microbacteriumsp.，Arthrobactersp.，Alishewanellasp.，Paracoccussp.，Halomonassp.，Bacillussubtilis，Planococcusmaritimus，Cellulosimicrobiumcellulans，Pseudomonasreactans。所述無機鹽為以下混合無機鹽，(NH4)2S04、NaH2P042H20、K2HP04、MgS047H20、CaCL2，上述的無機鹽的加入量分別為2克/L、0.45克/L、0.65克/L、0.2克/L和0.1克/L。本發明與現有技術比較具有降解PVA效果好和處理廢水成本低的顯著優點。具體實施例方式製備處理印染廢水PVA的嗜鹼微生物菌群的製備方法是(1)原始微生物樣品的採集本發明的原始微生物樣品取自新鄉市景弘印染廠汙水處理站沉澱池的底泥、被造紙廢水汙染的農田土壤、造紙廢水外排時流經的河流底泥。每種樣品收集100g於玻璃器皿中，4t:冰箱密封保存。(2)嗜鹼微生物的馴化及富集培養取印染廠染整車間產生的綜合廢水、退漿工段排放的退漿廢水、印染工段排放的印染廢水以及該廠汙水站曝氣池中的曝氣廢水為試驗用水，將微生物樣品投加到廢水中，並適量加入無機鹽，按常規微生物培養的方法進行馴化。3天更換一次廢水，注意觀察廢水的變化情況，待出現明顯可見的微生物絮凝體時將樣品轉移至新鮮廢水營養液中繼續培養。培養一個月即可得到以廢水中所含的PVA、染料、各種助劑等為唯一碳源的嗜鹼微生物菌群。無機鹽為(NH4)2S04:2g/L，NaH2P042H20:0.45g/L，K2HP04:0.65g/L，MgS047H20:0.2g/L，CaCL2:0.lg/L。所述微生物培養方法為在250ml的錐形瓶中加入100ml廢水營養液，以30%的比例接種微生物樣品，PH10、28t:、150rpm振蕩培養。(3)嗜鹼微生物菌群的分離純化及鑑定將富集得到的微生物菌群稀釋塗布或劃線接種在pH10的固體牛肉膏蛋白腖培養基上，37t:倒置培養挑取不同的單菌落進行多次純化，分離出9株單菌株。分別提取不同菌株的總DNA，利用16SrDNA通用引物27F和1492R進行PCR擴增，得到大約1500bp的擴增產物，送交上海生工生物工程技術服務有限公司測序部進行測序。測序結果登陸美國國立生物信息中心(http:〃麗w.ncbi.nlm.nih.gov/)網站進行BLAST比對，對這9株單菌株進行鑑定。結果顯示該嗜鹼微生物菌群由以下幾種微生物組成Microbacteriumsp.，Arthrobactersp.，Alishewanellasp.，Paracoccussp.，Halomonassp.，Bacillussubtilis，Planococcusmaritimus，Cellulosimicrobiumcellulans，Pseudomonas製備上述處理印染廢水中PVA的嗜鹼菌群的方法有以下實施例實施例1(1)選擇印染廠染整車間產生的綜合廢水、退漿工段排放的退漿廢水、印染工段排放的印染廢水以及該廠汙水站曝氣池中的曝氣廢水為待處理廢水。(2)將馴化好的嗜鹼菌群以30%的比例分別接種於裝有不同廢水營養液的錐形瓶中，28°C、150rpm振蕩培養4天，每24h測定廢水中PVA的濃度。(3)測試時將搖瓶靜置後取上清，PVA含量的測定參照Finley法。結果所測結果如表1所示表1嗜鹼菌群對不同廢水中PVA的處理效果tableseeoriginaldocumentpage5試驗結果表明，馴化成熟的嗜鹼菌群在第一天時就對不同來源廢水中的PVA表現出了明顯的去除能力，培養4天後測定結果顯示在原水PVA含量分別為83.2mg/L、506mg/L和27mg/L的情況下，去除率分別達到48.7%、61%和66.7%。另夕卜，由於染整過程中的印染工序是將經過退漿、蒸煮、漂白後的織物染色的過程，所以在染整車間印染工段排放的印染廢水中不含或含有痕量PVA，故而在研究嗜鹼菌對不同工段廢水中PVA的去處效果時不予考慮。實施例2步驟(l)與實施例l相同(2)將馴化好的嗜鹼菌群以30%的比例分別接種於裝有不同廢水營養液的錐形瓶中，28°C、150rpm振蕩培養4天，每24h測定廢水COD。(3)測試時將搖瓶靜置後取上清，COD的測定採用國家標準方法。表2嗜鹼菌群對不同廢水中COD的處理效果tableseeoriginaldocumentpage5表2的試驗結果表明，馴化成熟的嗜鹼菌對不同工段廢水中的COD均表現出明顯的去除效果。在各工段原水COD含量分別為1235mg/L、4980mg/L、720mg/L和855mg/L時，連續培養兩天後COD去除率就比較明顯，4天後COD最高去除率分別達到61.5%、64.2%、40.3%和51.5%。其中，由於印染工段排放的印染廢水中含有大量難以生化降解的化學染料，並且這些難降解的染料也是構成印染綜合廢水難以生化處理的主要成分之一，所以用印染工段排放的印染廢水馴化嗜鹼微生物樣品時，其表現出的COD降解能力較其它工段的廢水稍差。由上述實施例表明，在不需要人為添加碳源等營養物質的前提下，利用實際印染廢水篩選得到的嗜鹼微生物菌群能適應實際廢水的營養條件，並能夠對不同工段廢水中的PVA和COD有效去除，表明這一嗜鹼菌群在實際印染廢水處理中具有一定的應用前景。權利要求一種降解印染廢水中PVA的嗜鹼微生物菌群，其特徵在於降解印染廢水PVA的嗜鹼菌群由下述方法培養分離得到純化的菌群採集印染廠的廢水或汙泥投入印染廢水中，按每升廢水的0.1-1克的比例將無機鹽加到廢水中，按常規的微生物培養方法進行培養，得到以廢水中所含的PVA、染料和各種助劑為唯一碳源的以下嗜鹼微生物菌群，Microbacteriumsp.，Arthrobactersp.，Alishewanellasp.，Paracoccussp.，Halomonassp.，Bacillussubtilis，Planococcusmaritimus，Cellulosimicrobiumcellulans，Pseudomonasreactans。2.如權利要求1所述的一種降解印染廢水中PVA的嗜鹼微生物菌群，其特徵在於所述無機鹽為以下混合無機鹽，(NH4)2S04、NaH2P042H20、K2HP04、MgS047H20、CaCl^，上述的無機鹽的加入量分別為2克/L(廢水)、0.45克/L、0.65克/L、0.2克/L和0.1克/L。全文摘要本發明公開了一種降解印染廢水中PVA的嗜鹼微生物菌群。本發明涉及一種微生物菌群。本發明的目的是提供一種對印染廢水中PVA降解效果好和處理成本低的嗜鹼微生物菌群。本發明的技術方案是，降解印染廢水PVA的嗜鹼菌群由下述方法培養分離得到純化的菌群採集印染廠的廢水或汙泥投入印染廢水中，按每升廢水的0.1-1克的比例將無機鹽加到廢水中，按常規的微生物培養方法進行培養，得到以廢水中所含的PVA、染料和各種助劑為唯一碳源的嗜鹼微生物菌群。本發明用於處理印染廢水。文檔編號C12R1/125GK101717721SQ20091022737公開日2010年6月2日申請日期2009年12月9日優先權日2009年12月9日發明者張文鈺,張昊,李玉慧,李純茂,楊清香,王哲,謝永生申請人:河南師範大學