一种降解生活污水复合菌剂的制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103540549 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103540549 A (21)申请号 201310507072.0 (22)申请日 2013.10.24 C12N 1/20(2006.01) C02F 3/34(2006.01) C12R 1/38(2006.01) C12R 1/07(2006.01) C12R 1/11(2006.01) C12R 1/01(2006.01) (71)申请人哈尔滨工业大学地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街 92 号 (72)发明人杨基先赵昕悦邱珊魏清娟焉志远朱世殊徐善文。

2、马放 (74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人侯静 (54) 发明名称一种降解生活污水复合菌剂的制备方法 (57) 摘要一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，它涉及一种复合菌剂的制备方法。它要解决现有低温环境下的人工湿地污水氮磷去除率较低的问题。方法：一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，获得各自的菌液；二、制备 COD 降解复合菌，制备硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；三、将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌。

3、数的条件下混合即完成。本发明制备的降解生活污水复合菌剂对环境的适应性能力强，适用于北方地区微生物强化污水处理，污水氨氮转化率能达到95%，总氮转化率达82%， COD转化率达60%，总磷转化率能达到 75% 左右。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 5 页附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页 (10)申请公布号 CN 103540549 A CN 103540549 A 1/1 页 2 1. 一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于它按以下步骤实现：一、将假单胞菌、芽孢。

4、杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为 15，摇床转速为 130r/min 的条件下培养至菌液的菌数依次达到 3.6108 9.3108个 /ml， 2.5108 7.8108个 /ml， 1.5108 6.6108个 /ml， 5.0108 6.8108个 /ml 和 2.5108 8.6108个 /ml ；二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得 COD 降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；三、将 COD 降解复合菌，硝化亚硝。

5、化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:(0.25 4):0.5 进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。 2. 根据权利要求 1 所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤一生活污水培养基中污水的灭菌条件为 121， 30min。 3. 根据权利要求 2 所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:0.25:0.5 进行混合。 4. 根据权利要求 2 所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将 COD 降解复合菌，。

6、硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:0.5:0.5 进行混合。 5. 根据权利要求 2 所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:1:0.5 进行混合。 6. 根据权利要求 2 所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:2:0.5 进行混合。 7. 根据权利要求 2 所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将 CO。

7、D 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:4:0.5 进行混合。权利要求书 CN 103540549 A 2 1/5 页 3 一种降解生活污水复合菌剂的制备方法技术领域 0001 本发明涉及一种复合菌剂的制备方法。背景技术 0002 随着水体污染的问题日益严峻，水污染的有效控制刻不容缓。污染水体的主要物质是有机物、总氮和总磷。因此，碳、氮、磷的去除是水污染控制的关键。在所有污水处理技术中，生化法最为有效、普遍。然而，常规生化法主要去除的是污水中的有机物，对氮、磷的去除效果存在一定的限制。倘若在常规生化法的后段辅。

8、以对氮、磷的深度处理，势必会加大污水处理的成本与能耗。所以，如何在最低的消耗下，高效去除污水中的碳、氮、磷是当今水污染控制领域研究的重点和难点之一。 0003 人工湿地作为一种可工程化的污水处理技术，不但具有研发投资少、运行费用低等经济优势，其基质、植物与微生物组成的核心系统可以实现污水中碳、氮、磷的同步去除。其中，基质为微生物和植物提供生长空间，且能截留污水中的悬浮物质。植物吸收污水中可溶性的磷酸盐，通过收割等方式达到除磷的作用。微生物通过自身的合成与代谢，达到碳、氮、磷同步去除的作用。其中，异养型微生物将有机质转化为营养物质和能量，可去。

9、除污水中的有机碳。氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌，通过 “氨化 - 硝化 - 反硝化” 作用，去除污水中的氮元素。除磷微生物通过协同反应将有机磷和磷酸盐沉淀转化为溶解性磷酸盐，被植物体吸收利用，从而去除污水中的磷元素。因此，微生物在污水净化过程中起了重要的作用。 0004 人工湿地污水处理系统的运行效果受到两类条件的影响。其一是工程条件，如水力停留时间、有机负荷、基质与土壤的比例等；其二是自然条件，如地理位置、气候条件，温度周期等。其中，低温对污水处理效能的影响最为明显，尤其易出现在北方地区。以东北地区为例，无论是植物，抑或是微生物，由于细。

10、胞内酶活性的降低，其转化污染物质的能力会随之降低。因此，寻找有效的技术手段，突破温度限制，提高人工湿地在低温条件下的污水处理效能有着重要的意义。 0005 在实际的人工湿地工程中发现，水温较低时，污水中的碳、氮、磷仍有一定程度的去除，究其原因，在于系统存在少量的嗜冷微生物，这部分微生物不但可以转化有机物质，完成脱氮反应，甚至能实现部分总磷的去除。如果能够筛选此类微生物并构建菌剂，在低温运行条件下，投加在反应系统中，便能达到生物强化人工湿地碳、氮、磷去除的目的。 0006 由以上论述可知，在生化法污水控制技术中，人工湿地是一种有效的选择。然而，。

11、温度的变化是抑制湿地系统微生物性能的重要因素，尤其在北方的低温环境下，微生物受到的抑制更加明显。所以，构建可适应低温环境的具有碳、氮、磷去除效能的菌剂是解决问题的有效方式。 0007 因此，通过构建高效复合微生物菌剂，用于低温环境下的人工湿地系统，改善处理系统中微生物的群落结构和多样性，提高微生物的代谢活性，是提高污水的处理效率，达到生物强化作用的前提与保障。说明书 CN 103540549 A 3 2/5 页 4 发明内容 0008 本发明目的是解决现有低温环境下的人工湿地污水氮磷去除率较低的问题，而提供一种降解生活污水复合菌剂的制备方法。 0009 。

12、降解生活污水复合菌剂的制备方法，按以下步骤实现： 0010 一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为 15，摇床转速为 130r/min 的条件下培养至菌液的菌数依次达到 3.6108 9.3108个 /ml， 2.5108 7.8108个 /ml， 1.5108 6.6108个 /ml， 5.0108 6.8108个 /ml 和 2.5108 8.6108个 /ml ； 0011 二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得 COD 降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得。

13、硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌； 0012 三、将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:(0.25 4):0.5 进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。 0013 本发明制备的降解生活污水复合菌剂，试用于含有灭菌后生活污水以及人工湿地土壤的三角瓶中。污水氨氮转化率能达到 95%，总氮转化率达 82%， COD 转化率达 60%，总磷转化率能达到 75% 左右。 0014 本发明制备的降解生活污水复合菌剂，不仅对人工湿地污水具有高效稳定的降解机能，而且对环境的适应性能力强，是一种节约资源、。

14、提高污水处理效果的复合微生物菌剂，在北方地区微生物强化污水处理方面具有广阔应用前景，其有益效果为： 0015 （一）本发明制备的降解生活污水复合菌剂转化效能好，污水氨氮转化率能达到 95%，总氮转化率达 82%， COD 转化率达 60%，总磷转化率能达到 75% 左右。 0016 （二）使用简便，把菌液投入人工湿地模拟装置土壤表面，停留 7 天左右即可。 0017 （三）本发明制备的降解生活污水复合菌剂适应能力较强，使之周围环境可达较大 pH、温度范围。 0018 （四）本发明制备的降解生活污水复合菌剂制备过程简单，生产成本低，对环境污染低。附图说明 0。

15、019 图 1 为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的氨氮转化率，其中 a 表示初始值， b 表示终止值，表示去除率； 0020 W 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水； 0021 W+S 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤； 0022 W+S+0.25 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.25:0.5 的复合菌液； 0023 W+S+0.5 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.5:0.5 的复合菌液； 0024 W+。

16、S+1表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5 的复合菌液；说明书 CN 103540549 A 4 3/5 页 5 0025 W+S+2表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5 的复合菌液； 0026 W+S+4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5 的复合菌液； 0027 图 2 为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的总氮转化率，其中 a 表示初始值， b 表示终止值，表示去除率； 0028 W 表示摇瓶中加入 120ml 。

17、灭菌后的生活污水； 0029 W+S 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤； 0030 W+S+0.25 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.25:0.5 的复合菌液； 0031 W+S+0.5 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.5:0.5 的复合菌液； 0032 W+S+1表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5 的复合菌液； 0033 W+S+2表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+2。

18、0ml体积比10:2:0.5 的复合菌液； 0034 W+S+4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5 的复合菌液； 0035 图 3 为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的总磷转化率，其中 a 表示初始值， b 表示终止值，表示去除率； 0036 W 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水； 0037 W+S 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤； 0038 W+S+0.25 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.25:0.5 的复合。

19、菌液； 0039 W+S+0.5 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.5:0.5 的复合菌液； 0040 W+S+1表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5 的复合菌液； 0041 W+S+2表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5 的复合菌液； 0042 W+S+4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5 的复合菌液； 0043 图 4 为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的 COD。

20、转化率，其中曲线 1 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水； 0044 曲线 2 表示摇瓶中加入 120ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤； 0045 曲线 3 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.25:0.5 的复合菌液； 0046 曲线 4 表示摇瓶中加入 100ml 灭菌后的生活污水 +10g 土壤 +20ml 体积比 10:0.5:0.5 的复合菌液；说明书 CN 103540549 A 5 4/5 页 6 0047 曲线5表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1。

21、:0.5 的复合菌液； 0048 曲线6表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5 的复合菌液； 0049 曲线7表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5 的复合菌液。具体实施方式 0050 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。 0051 具体实施方式一：本实施方式降解生活污水复合菌剂的制备方法，按以下步骤实现： 0052 一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为。

22、15，摇床转速为 130r/min 的条件下培养至菌液的菌数依次达到 3.6108 9.3108个 /ml， 2.5108 7.8108个 /ml， 1.5108 6.6108个 /ml， 5.0108 6.8108个 /ml 和 2.5108 8.6108个 /ml ； 0053 二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得 COD 降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌； 0054 三、将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:(0.25 4):0。

23、.5 进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。 0055 本实施方式步骤二中将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，是按照任意比混合；将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，是按照任意比混合。 0056 本实施方式中假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌均为购买得到。 0057 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一生活污水培养基中污水的灭菌条件为 121， 30min。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。 0058 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复。

24、合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:0.25:0.5 进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。 0059 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:0.5:0.5 进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。 0060 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:1:0.5 进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。。

25、 0061 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:2:0.5 进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。说明书 CN 103540549 A 6 5/5 页 7 0062 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:4:0.5 进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。 0063 实施例： 0064 降解生活污水复合菌剂的制备方。

26、法，按以下步骤实现： 0065 一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为 15，摇床转速为 130r/min 的条件下培养至菌液的菌数依次达到 3.6108 9.3108个 /ml， 2.5108 7.8108个 /ml， 1.5108 6.6108个 /ml， 5.0108 6.8108个 /ml 和 2.5108 8.6108个 /ml ； 0066 二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得 COD 降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢。

27、杆菌的菌液即为除磷细菌； 0067 三、将 COD 降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比 10:(0.25 4):0.5 进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。 0068 本实施例中假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌均为购买得到。 0069 本实施例中分别按照体积比 10:0.25:0.5， 10:0.5:0.5， 10:1:0.5， 10:2:0.5， 10:4:0.5 进行混合后制备的降解生活污水复合菌剂，进行摇瓶实验，投加于含有灭菌后生活污水（120ml）以及人工湿地土壤（10g）的三角瓶中，。

28、与未投加生物菌剂土壤效果对比： 0070 氨氮结果如图1所示，当复合菌剂在体积比为10:0.5:0.5的条件下氨氮转化率最高，达 95% 以上，空白组氨氮转化率为 70%，实验结果优于空白对照组； 0071 总氮结果如图 2 所示，当复合菌剂在体积比 10:0.5:0.5 的条件下总氮转化率最高，达 80%，空白组总氮转化率为 60%，实验结果优于空白对照组； 0072 总磷结果如图 3 所示，当复合菌剂在各个体积比条件下总磷转化率相差不大，均在 75% 左右，空白对照组总磷转化率为 70%，实验结果优于空白对照组。 0073 COD 结果如图 4 所示，。

29、当复合菌剂在各个体积比条件下 COD 转化率相差不大，均在 60% 左右，空白对照组在前三天 COD 转化率为 50%，实验结果优于空白对照组。然而，随着反应的进行，加菌剂组合 COD 转化率逐渐降低，因此，在真正向人工湿地中投加菌剂时，可考虑短期多次投加 COD 降解菌，同时，本实验也为工程运行提供理论指导。说明书 CN 103540549 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说明书附图 CN 103540549 A 8 2/3 页 9 图 3 说明书附图 CN 103540549 A 9 3/3 页 10 图 4 说明书附图 CN 103540549 A 10 。

摘要
申请专利号：	CN201310507072.0	申请日：	2013.10.24
公开号：	CN103540549A	公开日：	2014.01.29
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	登录超时
IPC分类号：	C12N1/20; C02F3/34; C12R1/38(2006.01)N; C12R1/07(2006.01)N; C12R1/11(2006.01)N; C12R1/01(2006.01)N	主分类号：	C12N1/20
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	杨基先; 赵昕悦; 邱珊; 魏清娟; 焉志远; 朱世殊; 徐善文; 马放
地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
优先权：
专利代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109	代理人：	侯静
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内容摘要

一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，它涉及一种复合菌剂的制备方法。它要解决现有低温环境下的人工湿地污水氮磷去除率较低的问题。方法：一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，获得各自的菌液；二、制备COD降解复合菌，制备硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；三、将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下混合即完成。本发明制备的降解生活污水复合菌剂对环境的适应性能力强，适用于北方地区微生物强化污水处理，污水氨氮转化率能达到95%，总氮转化率达82%，COD转化率达60%，总磷转化率能达到75%左右。

权利要求书

权利要求书
1.  一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于它按以下步骤实现：
一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为15℃，摇床转速为130r/min的条件下培养至菌液的菌数依次达到3.6×108～9.3×108个/ml，2.5×108～7.8×108个/ml，1.5×108～6.6×108个/ml，5.0×108～6.8×108个/ml和2.5×108～8.6×108个/ml；
二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得COD降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；
三、将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:(0.25～4):0.5进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。

2.  根据权利要求1所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤一生活污水培养基中污水的灭菌条件为121℃，30min。

3.  根据权利要求2所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:0.25:0.5进行混合。

4.  根据权利要求2所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:0.5:0.5进行混合。

5.  根据权利要求2所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:1:0.5进行混合。

6.  根据权利要求2所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:2:0.5进行混合。

7.  根据权利要求2所述的一种降解生活污水复合菌剂的制备方法，其特征在于步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:4:0.5进行混合。

说明书

说明书一种降解生活污水复合菌剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合菌剂的制备方法。
背景技术
随着水体污染的问题日益严峻，水污染的有效控制刻不容缓。污染水体的主要物质是有机物、总氮和总磷。因此，碳、氮、磷的去除是水污染控制的关键。在所有污水处理技术中，生化法最为有效、普遍。然而，常规生化法主要去除的是污水中的有机物，对氮、磷的去除效果存在一定的限制。倘若在常规生化法的后段辅以对氮、磷的深度处理，势必会加大污水处理的成本与能耗。所以，如何在最低的消耗下，高效去除污水中的碳、氮、磷是当今水污染控制领域研究的重点和难点之一。
人工湿地作为一种可工程化的污水处理技术，不但具有研发投资少、运行费用低等经济优势，其基质、植物与微生物组成的核心系统可以实现污水中碳、氮、磷的同步去除。其中，基质为微生物和植物提供生长空间，且能截留污水中的悬浮物质。植物吸收污水中可溶性的磷酸盐，通过收割等方式达到除磷的作用。微生物通过自身的合成与代谢，达到碳、氮、磷同步去除的作用。其中，异养型微生物将有机质转化为营养物质和能量，可去除污水中的有机碳。氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌，通过“氨化-硝化-反硝化”作用，去除污水中的氮元素。除磷微生物通过协同反应将有机磷和磷酸盐沉淀转化为溶解性磷酸盐，被植物体吸收利用，从而去除污水中的磷元素。因此，微生物在污水净化过程中起了重要的作用。
人工湿地污水处理系统的运行效果受到两类条件的影响。其一是工程条件，如水力停留时间、有机负荷、基质与土壤的比例等；其二是自然条件，如地理位置、气候条件，温度周期等。其中，低温对污水处理效能的影响最为明显，尤其易出现在北方地区。以东北地区为例，无论是植物，抑或是微生物，由于细胞内酶活性的降低，其转化污染物质的能力会随之降低。因此，寻找有效的技术手段，突破温度限制，提高人工湿地在低温条件下的污水处理效能有着重要的意义。
在实际的人工湿地工程中发现，水温较低时，污水中的碳、氮、磷仍有一定程度的去除，究其原因，在于系统存在少量的嗜冷微生物，这部分微生物不但可以转化有机物质，完成脱氮反应，甚至能实现部分总磷的去除。如果能够筛选此类微生物并构建菌剂，在低温运行条件下，投加在反应系统中，便能达到生物强化人工湿地碳、氮、磷去除的目的。
由以上论述可知，在生化法污水控制技术中，人工湿地是一种有效的选择。然而，温度的变化是抑制湿地系统微生物性能的重要因素，尤其在北方的低温环境下，微生物受到的抑制更加明显。所以，构建可适应低温环境的具有碳、氮、磷去除效能的菌剂是解决问题的有效方式。
因此，通过构建高效复合微生物菌剂，用于低温环境下的人工湿地系统，改善处理系统中微生物的群落结构和多样性，提高微生物的代谢活性，是提高污水的处理效率，达到生物强化作用的前提与保障。
发明内容
本发明目的是解决现有低温环境下的人工湿地污水氮磷去除率较低的问题，而提供一种降解生活污水复合菌剂的制备方法。
降解生活污水复合菌剂的制备方法，按以下步骤实现：
一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为15℃，摇床转速为130r/min的条件下培养至菌液的菌数依次达到3.6×108～9.3×108个/ml，2.5×108～7.8×108个/ml，1.5×108～6.6×108个/ml，5.0×108～6.8×108个/ml和2.5×108～8.6×108个/ml；
二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得COD降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；
三、将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:(0.25～4):0.5进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。
本发明制备的降解生活污水复合菌剂，试用于含有灭菌后生活污水以及人工湿地土壤的三角瓶中。污水氨氮转化率能达到95%，总氮转化率达82%，COD转化率达60%，总磷转化率能达到75%左右。
本发明制备的降解生活污水复合菌剂，不仅对人工湿地污水具有高效稳定的降解机能，而且对环境的适应性能力强，是一种节约资源、提高污水处理效果的复合微生物菌剂，在北方地区微生物强化污水处理方面具有广阔应用前景，其有益效果为：
（一）本发明制备的降解生活污水复合菌剂转化效能好，污水氨氮转化率能达到95%，总氮转化率达82%，COD转化率达60%，总磷转化率能达到75%左右。
（二）使用简便，把菌液投入人工湿地模拟装置土壤表面，停留7天左右即可。
（三）本发明制备的降解生活污水复合菌剂适应能力较强，使之周围环境可达较大 pH、温度范围。
（四）本发明制备的降解生活污水复合菌剂制备过程简单，生产成本低，对环境污染低。
附图说明
图1为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的氨氮转化率，其中a表示初始值，b表示终止值，▲表示去除率；
W表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水；
W+S表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水+10g土壤；
W+S+0.25表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.25:0.5的复合菌液；
W+S+0.5表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.5:0.5的复合菌液；
W+S+1表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5的复合菌液；
W+S+2表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5的复合菌液；
W+S+4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5的复合菌液；
图2为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的总氮转化率，其中a表示初始值，b表示终止值，▲表示去除率；
W表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水；
W+S表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水+10g土壤；
W+S+0.25表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.25:0.5的复合菌液；
W+S+0.5表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.5:0.5的复合菌液；
W+S+1表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5的复合菌液；
W+S+2表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5的复合菌液；
W+S+4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5的复合菌液；
图3为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的总磷转化率，其中a表示初始值，b表示终止值，▲表示去除率；
W表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水；
W+S表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水+10g土壤；
W+S+0.25表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.25:0.5的复合菌液；
W+S+0.5表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.5:0.5的复合菌液；
W+S+1表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5的复合菌液；
W+S+2表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5的复合菌液；
W+S+4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5的复合菌液；
图4为实施例中不同体积比下所获得的降解生活污水复合菌剂的COD转化率，其中曲线1表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水；
曲线2表示摇瓶中加入120ml灭菌后的生活污水+10g土壤；
曲线3表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.25:0.5的复合菌液；
曲线4表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:0.5:0.5的复合菌液；
曲线5表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:1:0.5的复合菌液；
曲线6表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:2:0.5的复合菌液；
曲线7表示摇瓶中加入100ml灭菌后的生活污水+10g土壤+20ml体积比10:4:0.5的复合菌液。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式降解生活污水复合菌剂的制备方法，按以下步骤实现：
一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为15℃，摇床转速为130r/min的条件下培养至菌液的菌数依次达到3.6×108～9.3×108个/ml，2.5×108～7.8×108个/ml，1.5×108～6.6×108个/ml，5.0×108～6.8×108个/ml和2.5×108～8.6×108个/ml；
二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得COD降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；
三、将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:(0.25～4):0.5进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。
本实施方式步骤二中将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，是按照任意比混合；将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，是按照任意比混合。
本实施方式中假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌均为购买得到。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一生活污水培养基中污水的灭菌条件为121℃，30min。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:0.25:0.5进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:0.5:0.5进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:1:0.5进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:2:0.5进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤三中将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:4:0.5进行混合。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
实施例：
降解生活污水复合菌剂的制备方法，按以下步骤实现：
一、将假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于灭菌后的生活污水培养基中培养，在温度为15℃，摇床转速为130r/min的条件下培养至菌液的菌数依次达到3.6×108～9.3×108个/ml，2.5×108～7.8×108个/ml，1.5×108～6.6×108个/ml，5.0×108～6.8×108个/ml和2.5×108～8.6×108个/ml；
二、将假单胞菌的菌液与芽孢杆菌的菌液混合，获得COD降解复合菌，将硝化杆菌的菌液与亚硝化单胞菌的菌液混合，获得硝化亚硝化复合菌，巨大芽孢杆菌的菌液即为除磷细菌；
三、将COD降解复合菌，硝化亚硝化复合菌和除磷细菌在相同菌数的条件下，按照体积比10:(0.25～4):0.5进行混合，即完成降解生活污水复合菌剂的制备。
本实施例中假单胞菌、芽孢杆菌、硝化杆菌、亚硝化单胞菌和巨大芽孢杆菌均为购买得到。
本实施例中分别按照体积比10:0.25:0.5，10:0.5:0.5，10:1:0.5，10:2:0.5，10:4:0.5进行混合后制备的降解生活污水复合菌剂，进行摇瓶实验，投加于含有灭菌后生活污水（120ml）以及人工湿地土壤（10g）的三角瓶中，与未投加生物菌剂土壤效果对比：
氨氮结果如图1所示，当复合菌剂在体积比为10:0.5:0.5的条件下氨氮转化率最高，达95%以上，空白组氨氮转化率为70%，实验结果优于空白对照组；
总氮结果如图2所示，当复合菌剂在体积比10:0.5:0.5的条件下总氮转化率最高，达80%，空白组总氮转化率为60%，实验结果优于空白对照组；
总磷结果如图3所示，当复合菌剂在各个体积比条件下总磷转化率相差不大，均在75%左右，空白对照组总磷转化率为70%，实验结果优于空白对照组。
COD结果如图4所示，当复合菌剂在各个体积比条件下COD转化率相差不大，均在60%左右，空白对照组在前三天COD转化率为50%，实验结果优于空白对照组。然而，随着反应的进行，加菌剂组合COD转化率逐渐降低，因此，在真正向人工湿地中投加菌剂时，可考虑短期多次投加COD降解菌，同时，本实验也为工程运行提供理论指导。