專利名稱：一種微生物處理造紙污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙污水的微生物處理，屬環(huán)境保護(hù)和生物技術(shù)交叉領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，同時(shí)也是污染環(huán)境較嚴(yán)重的行業(yè)，其主要 污染來(lái)自于造紙過(guò)程的中段廢水，中段廢水是蒸煮漿料在洗滌、篩選、漂白以及打漿中所排 出的廢水的總稱，其中以蒸煮黑液為最。中段廢水中主要含有氯化木質(zhì)素、纖維素、半纖維 素及各類化學(xué)助劑等，成份復(fù)雜、色度高、可生化性差，是引起水體嚴(yán)重污染和生態(tài)環(huán)境嚴(yán) 重破壞的污染源。中段廢水處理的方法近十幾年來(lái)得到了迅猛發(fā)展，主要分為物理法、化學(xué)法、物化 法和生化法等，往往幾種方法交互使用來(lái)提高處理效果。目前，多數(shù)造紙廠對(duì)中段廢水的 處理工藝是采用以物理或物化法進(jìn)行預(yù)處理后，進(jìn)行好氧生物處理及厭氧生物處理，必要 的需進(jìn)行三級(jí)深度處理。其中活性污泥或生物膜法已經(jīng)成為中小型企業(yè)治理中段廢水主 要的技術(shù)?！吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》及《國(guó)務(wù)院關(guān) 于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》(國(guó)發(fā)〔2007〕15號(hào))提出了主要污染物排放總 量要減少10%的目標(biāo)，為了達(dá)到這一目標(biāo)，擬于2010年將現(xiàn)行的造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo) 準(zhǔn) GB3544-2001 中 C0Dcr、B0D5 及 SS 排放限值從 150mg/L、30mg/L、50mg/L 提高到 90mg/L、 30mg/L、30mg/L，且增加了色度指標(biāo)。這就使很多使用現(xiàn)行工藝(例如傳統(tǒng)的物化+生化) 的處理水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，而以進(jìn)一步去除污染物、C0Dcr、B0D5、SS及色度為目的的造紙污 水深度處理勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有傳統(tǒng)的活性污泥法處理基礎(chǔ)上，無(wú)需增加設(shè)備投資使造紙 污水經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到C0Dcr、B0D5及SS排放值低于90mg/L、30mg/L和30mg/L，色度完全去除。本發(fā)明是一種提高活性污泥處理造紙污水效果的方法，是在原有活性污泥工藝 的基礎(chǔ)上通過(guò)添加高絮凝活性菌種改進(jìn)而來(lái)的，即添加根瘤土壤桿菌(Agrobacterium tumefaciens GXUNC1)到活化的活性污泥中，該方法提高了活性污泥處理能力，增強(qiáng)了絮凝 活性，縮短了處理時(shí)間，從而使經(jīng)過(guò)該方法處理的造紙污水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的具體方案為1、菌株分離及其特征根瘤土壤桿菌GXUNCl (中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心保存，編 號(hào)CGMCC No. 3455，日期2009年11月18日)是分離自廣西南寧某造紙廠附近土壤，該 菌株具有良好的絮凝活性，添加到活性污泥中能顯著提高對(duì)造紙污水的處理效果。在標(biāo)準(zhǔn) 的YMA培養(yǎng)基上菌落為圓形光滑，半透明，中凸，隆起的乳白色粘液狀菌落，生長(zhǎng)快速，菌苔 光滑并呈黏液狀，革蘭氏染色呈陰性，無(wú)芽孢，有鞭毛，好氧的中等大小桿狀?？衫闷咸?br> 3糖，半乳糖并產(chǎn)酸，可利用檸檬酸鹽，可利用銨鹽、亞硝酸鹽和硝酸鹽作氮源，生長(zhǎng)不依賴于 生長(zhǎng)因子，可在簡(jiǎn)單的礦物質(zhì)鹽培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。在檸檬酸鐵銨培養(yǎng)基上產(chǎn)菌膜，最適生長(zhǎng)溫 度25-30°C，最適生長(zhǎng)pH值為5-8。采用16SrRNA基因的通用引物擴(kuò)增菌株基因組DNA，繼 而通用引物M13正反向測(cè)序，將測(cè)序結(jié)果用BLAST軟件與Genbank中已登錄的16SrRNA序 列進(jìn)行同源性比較.序列對(duì)比的結(jié)果表明，分離菌GXUNCl與Agrobacterium tumefaciens 的16SrRNA同源性水平達(dá)99%以上，結(jié)合菌株的形態(tài)學(xué)和生理生化特性，可基本確定分離 的菌株GXUNCl為根瘤土壤桿菌屬的細(xì)菌，命名為Agrobacterium tumefaciens GXUNCl02、菌株活化將菌種GXUNCl在標(biāo)準(zhǔn)的YMA培養(yǎng)基上活化14_20個(gè)小時(shí)，挑取生長(zhǎng)旺盛的菌落轉(zhuǎn) 接到200ml液體培養(yǎng)基中活化，28°C溫度條件下在200-250rpm培養(yǎng)15-20小時(shí)，制得對(duì)數(shù) 生長(zhǎng)期菌體。液體培養(yǎng)基成分為葡萄糖5-10g/L，酵母粉5-15g/L，MgS04*7H20 0. 2-0. 5g/ L，造紙污水10-50ml/L，調(diào)整到pH 7. 0，121°C滅菌20分鐘。3、擴(kuò)大培養(yǎng)取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌體按照2-5%的比例轉(zhuǎn)接到擴(kuò)大培養(yǎng)基中溫度條件下在 200-250rpm培養(yǎng)12小時(shí)以上，制得應(yīng)用菌種。擴(kuò)大培養(yǎng)基成分為葡萄糖3_5g/L，酵母粉 5-10g/L,MgSO4 ·7Η20 0. 2-0. 5g/L，造紙污水 100_200ml/L，調(diào)整到 pH 7. 0，121°C滅菌 20 分鐘。4、收集菌體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌體經(jīng)4000rpm以上轉(zhuǎn)速離心20分鐘以上收集菌體，用生理鹽水制備 菌體懸液，調(diào)整OD62tlnm值達(dá)到10-16之間，備用。5、造紙污水處理按照體積比添加3-5%根瘤土壤桿菌GXUNCl菌體到活性污泥中，25°C條件下連續(xù) 曝氣18-M小時(shí)，溶解氧應(yīng)大于ang/L。曝氣期間取水樣測(cè)定C0Dcr、B0D5及SS值，當(dāng)測(cè)定 值同時(shí)低于90mg/L、30mg/L、30mg/L，色度完全去除，處理終止。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理1、菌種培養(yǎng)將GXUNCl菌種在標(biāo)準(zhǔn)的YMA培養(yǎng)基上活化16個(gè)小時(shí)，挑取生長(zhǎng)旺盛的菌落轉(zhuǎn)接 到液體培養(yǎng)基中進(jìn)一步活化，溫度條件下在250rpm培養(yǎng)18小時(shí)，制得對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌 體。取活化菌體按照3%的比例轉(zhuǎn)接到擴(kuò)大培養(yǎng)基中，30°C溫度條件下在250rpm培養(yǎng)12小 時(shí)以上，制得應(yīng)用菌種。菌體經(jīng)4000rpm以上轉(zhuǎn)速離心20分鐘以上收集菌體，用生理鹽水 或蒸餾水制備菌體懸液，調(diào)整0D620nm值達(dá)到12. 0，備用。2、造紙污水處理取廣西南寧某造紙廠的100L污水CODcr、B0D5及SS分別為lM0mg/L、880mg/L、 1300mg/L,按照體積比添加3L根瘤土壤桿菌GXUNCl菌體懸液和活性污泥到污水中，25°C條 件下連續(xù)曝氣20個(gè)小時(shí)，溶解氧:3mg/L。曝氣終止測(cè)定C0Dcr、B0D5及SS值和色度見(jiàn)表1。表1實(shí)施例一出水指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種微生物處理造紙污水的方法，其特征是通過(guò)添加高絮凝活性的根瘤土壤桿菌 (Agrobacterium tumefaciens GXUNCl CGMCC No. 3455)到活化的活性污泥中，從而提高活 性污泥處理造紙污水的效果，縮短處理時(shí)間。
2.按照權(quán)利要求1所述根瘤土壤桿菌GXUNCl，其特征是在標(biāo)準(zhǔn)的YMA培養(yǎng)基上菌落 為圓形光滑，半透明，中凸，隆起的乳白色粘液狀菌落，生長(zhǎng)快速，菌苔光滑并呈黏液狀，革 蘭氏染色呈陰性，無(wú)芽孢，有鞭毛，好氧的中等大小桿狀?？衫闷咸烟?，半乳糖并產(chǎn)酸，可 利用檸檬酸鹽，可利用銨鹽、亞硝酸鹽和硝酸鹽作氮源，生長(zhǎng)不依賴于生長(zhǎng)因子，可在簡(jiǎn)單 的礦物質(zhì)鹽培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。
3.按照權(quán)利要求1所述一種微生物處理造紙污水的方法，其特征是添加根瘤土壤桿 菌GXUNCl或由此菌產(chǎn)生的相關(guān)產(chǎn)物到活化的活性污泥中對(duì)污水進(jìn)行處理。
4.按照權(quán)利要求1所述一種造微生物處理紙污水的方法，其特征是所處理的污水包 含一切比造紙污水更容易處理的工業(yè)污水和生活污水。
全文摘要
本發(fā)明涉及添加高絮凝活性根瘤土壤桿菌(Agrobacterium tumefaciens GXUNC1 CGMCC No.3455)到活化的活性污泥中對(duì)造紙污水進(jìn)行處理，屬環(huán)境保護(hù)和生物技術(shù)交叉領(lǐng)域。本發(fā)明是在現(xiàn)有傳統(tǒng)的活性污泥法處理基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，即按照體積比添加3-5％的OD620nm值達(dá)到10-15之間的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期根瘤土壤桿菌GXUNC1菌體懸液到活化的活性污泥中，25-28℃條件下曝氣使溶解氧大于2mg/L連續(xù)18小時(shí)以上，使造紙污水經(jīng)過(guò)處理后CODcr、BOD5及SS排放值分別低于90mg/L、30mg/L和30mg/L，并且色度完全去除，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明無(wú)需增加設(shè)備投資，通過(guò)添加高絮凝活性根瘤土壤桿菌就可以提高活性污泥處理能力，增強(qiáng)絮凝活性，縮短處理時(shí)間，從而達(dá)到國(guó)家造紙污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102101728SQ200910114649
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者姜明國(guó), 陸冠穎, 陸富海, 陳遠(yuǎn)謨, 黃進(jìn)麗 申請(qǐng)人:廣西民族大學(xué)