專利名稱：治理各種電鍍廢水的復(fù)合功能菌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物治理電鍍廢水的功能菌種和新組合。
電鍍廢水中存在大量的Cr6+，Cr3+，Ni2+，Cu2+，Zn2+，Cd2+，Pb2+，Sn2+等金屬離子，這些金屬離子對人體和環(huán)境危害極大，對其進(jìn)行處理，是環(huán)境保護(hù)中不容忽視的重要課題。
多年來，對電鍍廢水的處理，大多采用化學(xué)法，如離子交換法，沉淀法，電解法，氧化-還原法，表面活性劑法，鐵氧體法，活性炭吸附法，氣浮法等等。六十年代初，人們開始了對微生物法處理電鍍廢水的研究。羅曼恩柯(Romanenks)等曾用脫色桿菌(Bac.Dechromticans)厭氧處理含鉻廢水，3天內(nèi)每克干生物量可將2.1克K2CrO4中的Cr6+還原為Cr3+。H.C.謝爾波克雷諾夫等用脫色桿菌(AeromonasDechromaticans KC-11)KC-11菌株，以天燃?xì)饣蛞彝樽魈荚?，凈?00ml鉻液(24.0mg Cr6+/L)，其凈化效率與活性污泥一樣，且可縮短凈化時間，降低費(fèi)用1.1-1.5倍。馬格斯(A.M.Margues)等，報(bào)導(dǎo)了用銅綠假單孢菌(Pseudomonas aeruginosa)可使培養(yǎng)基中的鉻大量減少。丫革(Y.Sag.)等研究了干燥的生枝動膠菌(Zooglearamigera)在pH2、25℃條件下，對Cr6+的吸附率最高達(dá)20％。羅姆(De.Rome)和戈地(Godd)用少根根霉(Rhizopus arrhizus)，枝孢(Cladosporium resinae)，意大利青霉(Penicillium italicum)吸附銅離子，其中少根根霉干菌吸附率可達(dá)到1.71％。巴哈達(dá)地(Baharduddin)報(bào)道了從河流底泥中分離到對Mo6+有還原和吸附作用的菌株陰溝腸桿菌(Enterbacter cloace)，經(jīng)固定化后用于礦山廢水的小型化處理，效果明顯優(yōu)于化學(xué)法。占立特(Jennett)等提出了一種用活的小球藻淀粉核(Chlorella pyrenoidosa)細(xì)胞處理電鍍含Cd2+廢水的工藝，來自培養(yǎng)池的活細(xì)胞懸液與調(diào)節(jié)好pH值的廢水快速混合后，經(jīng)砂濾池濾掉菌體，金屬污染物即被除去。孫國玉等用鉻酸鹽還原菌81001號菌株加活性污泥處理電鍍含鉻廢水有一定的效果。但這些研究僅限于單一菌株對單一金屬廢水的處理，而且，僅限于實(shí)驗(yàn)室批試的研究。
鑒于上述在技術(shù)和研究方面存在的不足，本發(fā)明首次采用五種菌株，通過不同的組合比例，處理鍍種、濃度不同的電鍍廢水，獲得滿意的結(jié)果。一次凈化即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，不造成二次污染，能耗小，運(yùn)行費(fèi)低，投資成本大大低于現(xiàn)行理化法。
本發(fā)明根據(jù)微生物的特征和電鍍廢水的特點(diǎn)，提出了以多種微生物組合處理電鍍廢水的新觀點(diǎn)。詳細(xì)地研究了脫硫桿菌CB 1.168(Desulfobacter sp.CB 1.168)、脫硫弧菌CB1.268(Desulfovibriospp.CB 1.268)、陰溝腸桿菌CB1.129(Enterobacter cloace sp.CB 1.129)、脫硫腸狀菌CB1.139(Desulfotomaculum spp.CB 1.139)和芽孢桿菌CB1.149(Bacillus sp.CB 1.149)的組合，拮抗和互補(bǔ)功能，對金屬的抗性，凈化電鍍廢水的條件，動力學(xué)和凈化機(jī)制。并篩選了在生產(chǎn)上使用的廉價(jià)生長培養(yǎng)基。
脫硫桿菌CB 1.168(Desulfobacter sp.CB 1.168)大小0.8-1.5×1.8-6um。形狀桿狀。特性以周生鞭毛運(yùn)動，無莢膜，革蘭氏陰性菌，不形成孢子。生理特性產(chǎn)生吲哚，有賴氨酸和鳥氨酸脫羧酶存在。迅速發(fā)酵蔗糖，不利用藻朊酸鹽，不分解果膠酸鹽，不產(chǎn)生脂肪酸。生長條件pH6.5-7.5，溫度25-35℃。
脫硫弧菌CB 1.268(Desulfovibrio spp.CB 1.268)大小0.5-0.8×2-4.2um。形狀弧形桿菌。特性極生單鞭毛，作無規(guī)則漸近式運(yùn)動，無芽孢和莢膜。革蘭氏陰性菌。生理特性不完全氧化乳酸鹽到乙酸鹽，能利用可溶性淀粉、葡萄糖、蔗糖、H2+CO2、乙醇、甲酸鹽等為唯一碳源。生長條件最佳pH7，最適溫度30℃。
陰溝腸桿菌CB1.129(Enterobacter cloace sp.CB 1.129)大小1.1-1.5×2.0-6.0um。形狀桿狀。特性以周生鞭毛運(yùn)動，有莢膜。生理特性能利用檸檬酸鹽和醋酸鹽作為唯一碳源，對明膠液化緩慢。生長條件厭養(yǎng)生長，pH6-8，溫度20-40℃。
脫硫腸狀菌CB1.139(Desulfotomaculum spp.CB 1.139)大小0.3-1.5×3.0-6.0um。形狀直或微彎的桿菌。特性周生鞭毛運(yùn)動，產(chǎn)孢子，革蘭氏陰性菌。生理特性利用乳酸鹽、丙酮酸鹽、葡萄糖和乙醇。生長條件厭氧生長，pH6-7.5，溫度30℃-37℃。
芽孢桿菌CB1.149(Bacillus sp.CB 1.149)大小0.3-2.2×1.2-7.0um。形狀桿菌。特性側(cè)生鞭毛運(yùn)動，產(chǎn)生孢子，革蘭氏陽性菌。生理特性在營養(yǎng)洋菜上菌落薄，在葡萄糖洋菜上量多。發(fā)酵葡萄糖。生長條件厭氧生長旺盛，pH6-7，溫度25℃-35℃。
根據(jù)廢水中金屬種類、組成、含量的不同，配制不同的菌液比例處理電鍍廢水，廢水中鉻等金屬含量在1-3000mg/L范圍內(nèi)，CB1.168，CB 1.268，CB1.129，CB1.139和CB1.149的組成比為1-30∶2-20∶1-15；0.5-27∶1-34。對電鍍廢水中金屬離子凈化率達(dá)99％以上。
實(shí)例1某小型電鍍廠，日排放高濃度鉻廢水1噸，Cr6+濃度1000-3000mg/L，經(jīng)由CB 1.168∶CB 1.268∶CB 1.129∶CB 1.139∶CB1.149＝1∶12∶10∶5∶1的復(fù)合功能菌處理，由環(huán)保法定監(jiān)測單位取樣監(jiān)測。
監(jiān)測結(jié)果如下日期進(jìn)水 出水94.12.12 Cr6+(mg/L) 1329.180.03總Cr(mg/L)1342.160.12pH 3.237.2112.13 Cr6+(mg/L) 2658.360.31總Cr(mg/L)2848.520.53pH 3.627.4312.22 Cr6+(mg/L) 1188.45 未檢出總Cr(mg/L)1329.200.13pH 2.937.86
實(shí)例2某大型電鍍廠，日排放電鍍廢水67-175噸，鍍種多，廢水成分復(fù)雜，含總Cr 2.59-864.36mg/L，Cr6+2.17-693.74mg/L，Cd2+1.00-15.54mg/L，Cu2+10.00-15.26mg/L，Zn2+8.30-43.85mg/L，Ni2+10.00-12.95mg/L。
根據(jù)以上廢水水質(zhì)特性，工程中采用了CB 1.168∶CB 1.268∶CB 1.129∶CB 1.139∶CB 1.149＝10∶3∶1∶5∶2的復(fù)合功能菌，并在工藝上設(shè)計(jì)了新型實(shí)用的生物反應(yīng)器，反應(yīng)溫度25℃-45℃，保證了重金屬廢水被高效穩(wěn)定可靠地治理。經(jīng)環(huán)保法定監(jiān)測站隨機(jī)取樣監(jiān)測。
出水監(jiān)測結(jié)果如下總Cr低于 0.72 mg/LCr6+低于 0.09 mg/LNi2+低于 0.25 mg/LCu2+低于 0.72 mg/LZn2+低于 0.92 mg/LCd2+低于 0.10 mg/LPb2+低于 0.01 mg/L出水的BOD，COD，SS，pH，色度等指標(biāo)均低于國家GB8978-88污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.治理電鍍廢水的CB復(fù)合功能菌，其特征是該CB復(fù)合功能菌由脫硫桿菌CB 1.168(Desulfobacter sp.CB 1.168)、脫硫弧菌CB 1.268(Desulfovibrio spp.CB 1.268)、陰溝腸桿菌CB 1.129(Enterobacter cloace sp.CB 1.129)、脫硫腸狀菌CB 1.139(Desulfotomaculum spp.CB 1.139)和芽孢桿菌CB1.149(Bacillussp.CB 1.149)等細(xì)菌組成。
2.按照權(quán)力要求1所述的治理電鍍廢水的復(fù)合功能菌，其特征是生長條件為厭氧生長，溫度15-45℃，pH4-9，生長時間10-24小時。
3.按照權(quán)利要求1和2所述的治理電鍍廢水的復(fù)合功能菌，其特征是與電鍍廢水的反應(yīng)條件為溫度25-40℃，pH5.0-7.5，作用滯留時間＜5小時。
4.按照權(quán)利要求1、2和3所述的治理電鍍廢水的復(fù)合功能菌，其特征是該復(fù)合功能菌和相關(guān)的菌按一定比例組成的特有小生態(tài)體系，廢水中鉻等金屬含量在1-3000mg/L范圍內(nèi)。CB 1.168，CB 1.268，CB 1.129和CB 1.149的組成比為1-30∶2-20∶1-15∶0.5-27∶1-34。
全文摘要
本發(fā)明利用脫硫桿菌CB1.168、脫硫弧菌CB1.268、陰溝腸桿菌CB1.129、脫硫腸狀菌CB1.139和芽孢桿菌CB1.149等復(fù)合功能菌，據(jù)其氧化還原、吸附、絮凝、酶促等不同的生理特性進(jìn)行合理的組合，治理電鍍廢水取得滿意的效果。復(fù)合功能菌較之單株菌對廢水的處理效果顯著提高，能有效地去除電鍍廢水中的鉻、鎳、銅、鋅、鎘、鉛、錫等金屬離子。
文檔編號C02F3/34GK1160023SQ96117479
公開日1997年9月24日 申請日期1996年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月14日
發(fā)明者李福德 申請人:中國科學(xué)院成都生物研究所