首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 国际服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

一种耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备装置及其方法 

买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!

申请/专利权人:河北地质大学

摘要:本发明属利用微生物对污水治理的技术领域,涉及一种耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备装置及其方法,本发明的装置,包括进水水箱、AO反应器、二沉池,所述AO反应器分为平行设置的田字长方体形四个室,各室之间设有隔室隔板;缺氧隔室中设有搅拌器,第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室分别设有砂头曝气头和溶解氧测定仪,使用本发明装置和方法,能有效的去除青霉素生产废水、生活污水中的有机氮。同时菌剂增长迅速,处理效果显著,适应能力强,能快速富集,利于在实际运行中的应用。且菌剂在生产应用过程中需氧量低,减少曝气量,节约运行成本,有机氮去除效率高,具有极大的环境效益和经济效益。

主权项:1.一种耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备方法,其特征是包括以下步骤:a.配制氨化细菌富集培养基:氨化细菌富集培养基各物质组成为:蛋白胨5g,NaCl0.25g,FeSO4·7H2O0.01g,K2HPO40.5g,MgSO4·7H2O0.5g,微量元素溶液2ml,超纯水1L,pH7.2;将各物质依次放入三角瓶中,将三角瓶放入高压灭菌锅中,在121℃灭菌30min,得到氨化细菌富集培养基备用;所述微量元素的溶液物质组成为:EDTA0.4g,ZnSO4·7H2O0.22g,CoCl·6H2O0.25g,MnCl20.25g,CuSO4·5H2O0.1g,Na2MoO4·2H2O0.15g,H3BO30.15g,超纯水1L;b.氨化细菌的驯化培养:第一次驯化培养,在250mL的摇瓶一中加入步骤a的100mL灭菌的氨化细菌富集培养基,再量取50mL活性污泥,加入到摇瓶一中,再加入0.01g青霉素,得混合液为初级驯化液;在25℃,150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶为好氧状态,得到第一次污泥驯化菌液;第二次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基100mL装入摇瓶二中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶二中,在25℃、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶二为好氧状态,得到第二次污泥驯化菌液;第三次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基100mL装入摇瓶三中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶三中,在25℃、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶三为好氧状态,得到第三次污泥驯化菌液;驯化培养重复五次,得到第五次污泥驯化菌液,即为氨化细菌污泥驯化菌液,其混合液挥发性悬浮固体浓度浓度为4000mgL;c、通过AO反应器8制备菌剂;在AO反应器8中四个隔室加入200mL第五次的氨化细菌污泥驯化菌液,打开进水开关6,污水进入缺氧隔室a,搅拌器12进行搅拌,污水依次进入第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d,同时打开缺氧隔室a侧壁的回流管开关7,进行污泥回流,回流比控制在75%,污水在反应器中依次通过AB隔室隔板正方形上端口a1、BC隔室隔板正方形下端口b1、CD隔室隔板正方形上端口c1流到第三好氧隔室d,处理过的液体通过AO反应器出水管9排入二沉池13,上清液通过二沉池出水管18排出,剩余污泥通过二沉池排泥口19排出,从而制得耐青霉素类氨化细菌菌剂即为耐青霉素类氨化细菌菌剂;所述耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备方法,使用如下装置:一种制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,包括进水水箱2、AO反应器8、二沉池13,所述AO反应器8分为平行设置的田字长方体形四个室,各室之间设有隔室隔板,所述四个室分别为缺氧隔室a、第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d;缺氧隔室a中设有搅拌器12,搅拌器叶片面积为18cm2;第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有砂头曝气头11,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有溶解氧测定仪15;砂头曝气头11的内径为4cm;所述AO反应器8总容积为20L,有效容积16L,AO反应器分为4个隔室,每个隔室有效体积为4L;在缺氧隔室a、第一好氧隔室b的AB隔室隔板与AO反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的AB隔室隔板正方形上端口a1,AB隔室隔板正方形上端口a1的上部出口距离顶端10mm;在第一好氧隔室b、第二好氧隔室c的BC隔室隔板与AO反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的BC隔室隔板正方形下端口b1,BC隔室隔板正方形下端口b1的下部出口距离底端10mm;在第二好氧隔室c、第三好氧隔室d的CD隔室隔板与AO反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的CD隔室隔板正方形上端口c1,CD隔室隔板正方形上端口c1的上部出口位于顶端10mm;所述进水水箱2上部设有进水开关1,下部设有出水开关3,进水水箱2经过出水开关3、进水泵4、进水管5与AO反应器8的缺氧隔室a的进水开关6依次连接,缺氧隔室a侧壁还设有回流管开关7,进行污泥回流,缺氧隔室a内设有搅拌器12,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有砂头曝气头11,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有溶解氧测定仪15,第一好氧隔室b和第三好氧隔室d分别通过管道依次连接气体流量计14和气泵10;缺氧隔室a侧壁的回流管开关7通过管道经污泥回流泵16与二沉池13的底部连接,并通向二沉池排泥口19;所述好氧隔室d的外壁连接有AO反应器出水管9,经管道与二沉池13一侧的中部连接,二沉池13的另一侧上部设有二沉池出水管18,二沉池排泥口19排出的剩余污泥,即为批量生产的耐青霉素类氨化细菌菌剂;所述二沉池13为上部为两段外径不同、内径相同的圆柱体,下部为圆锥体,二沉池排泥口19设在圆锥体的锥部底端;所述AO反应器8为有机玻璃材质。

全文数据:一种耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备装置及其方法技术领域[0001]本发明涉及一种耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备装置及其方法,其应用在青霉素类制药废水及城市污水中脱氮处理的应用,属于利用微生物对污水治理的技术领域。背景技术[0002]我国是青霉素药物生产大国,青霉素生产废水是一类难生物降解的高浓度含氮有机废水,废水中氮素的主要形式有有机氮和氨态氮,一般以有机氮为主,其主要包括蛋白质、多肽、氨基酸核酸等。生物脱氮主要包括氨化、硝化和反硝化三个过程,其中氨化过程是氨化细菌把有机氮转化为氨氮的过程,是整个脱氮过程的开始,直接影响后期的脱氮效果;硝化过程首先是由氨氧化菌将NH-N氧化为NOiT-N的,然后是由亚硝酸盐氧化菌将NOiT-N氧化为NO3--N的亚硝态氮氧化阶段;反硝化过程是在将产生的NO3--N在缺厌氧条件下通过反硝化细菌转化为含氮气体氧化亚氮或氮气)。传统的生物脱氮工艺主要包括硝化和反硝化两个阶段,但制药废水中含有大量蛋白质等大分子含氮物质,这些物质在传统脱氮工艺中去除困难,出水总氮浓度偏高;同时有机氮去除效率不高也是污水厂出水总氮难以进一步降低的主要因素,这些出水导致河流湖泊中营养物增多,出现富营养化现象。有研究者提出,将有机氮控制在3mgL以下,能有效控制水体富营养化。上世纪九十年代末开始,环境中的抗生素引起国际上普遍重视,结果显示抗生素在不同环境中普遍存在,包括地表水、生活污水、地下水和饮用水,这些抗生素的存在降低了脱氮菌群的效率,是地表水体富营养化的重要原因之一。[0003]有许多文献报道了硝化和反硝化细菌的培养和菌剂研制方面的研究工作。例如:中国发明专利(申请号:200910058558.4公开了一种处理氨氮废水的自养异养共生氨氧化菌剂及其用途,该菌剂由亚硝化单胞菌、热单胞菌、假单胞菌、无色杆菌等混合培养而成;中国发明专利(申请号:200610020315.8公开了一种处理废水中氨氮的微生物菌剂的制备方法及其用途,该菌剂由3株异养氨氧化菌组成;中国发明专利(申请号:200610128300.3公开了一种含有硝化细菌、反硝化细菌、光合菌、聚磷菌、芽孢杆菌、酵母菌的微生物复合剂,以及利用该复合剂处理城市污水的方法,但氨化细菌菌剂研究较少。本菌剂具有高效耐青霉素氨化作用且可以显著提高有机氮的分解效率,同时具有硝化和反硝化性能。该菌剂用于强化废水生物脱氮,加速地表富营养化水体中藻类的分解,减少氮素污染具有重要意义。发明内容[0004]本发明为解决上述问题的不足,提供一种制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置及其方法。该氨化细菌菌剂能解决在废水中含青霉素条件下,传统生物脱氮方法对机氮氨化效率不高的问题,该菌剂能大幅提高含氮废水生物处理工艺的启动时间和处理效率。[0005]本发明采用以下技术方案予以实现:[0006]本发明一种制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,包括进水水箱、A0反应器、二沉池,所述A0反应器分为平行设置的田字长方体形四个室,各室之间设有隔室隔板,所述四个室分别为缺氧隔室、第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室;缺氧隔室中设有搅拌器,搅拌器叶片面积为18cm2,第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室内分别设有砂头曝气头,第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室内分别设有溶解氧测定仪;砂头曝气头的内径为4cm。[0007]所述A0反应器总容积为20L,有效容积16L,A0反应器分为4个隔室,每个隔室有效体积为4L。[0008]在缺氧隔室、第一好氧隔室的AB隔室隔板与A0反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的AB隔室隔板正方形上端口,AB隔室隔板正方形上端口的上部出口距离顶端l〇mm。[0009]在第一好氧隔室、第二好氧隔室的BC隔室隔板与A0反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的BC隔室隔板正方形下端口,BC隔室隔板正方形下端口的下部出口距离底端10mm。[0010]在第二好氧隔室、第三好氧隔室的CD隔室隔板与A0反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的⑶隔室隔板正方形上端口,CD隔室隔板正方形上端口的上部出口位于顶端IOmm。[0011]所述进水水箱上部设有进水开关,下部设有出水开关,进水水箱经过出水开关、进水栗、进水管与AΟ反应器的缺氧隔室的进水开关依次连接,缺氧隔室侧壁还设有回流管开关,进行污泥回流,缺氧隔室内设有搅拌器,第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室内分别设有砂头曝气头,第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室内分别设有溶解氧测定仪,第一好氧隔室和第三好氧隔室分别通过管道依次连接气体流量计和气栗;缺氧隔室侧壁的回流管开关通过管道经污泥回流栗与二沉池的底部连接,并通向二沉池排泥口;所述第三好氧隔室的外壁连接有Aο反应器出水管,经管道与二沉池一侧的中部连接,二沉池的另一侧上部设有二沉池出水管,二沉池排泥口排出的剩余污泥,即为批量生产的耐青霉素类氨化细菌菌剂。[0012]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,所述二沉池为上部为两段外径不同、内径相同的圆柱体,下部为圆锥体,二沉池排泥口设在圆锥体的锥部底端。[0013]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,所述A0反应器为有机玻璃材质。[0014]使用上述装置制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,包括以下步骤:[0015]a.配制氨化细菌富集培养基:氨化细菌富集培养基各物质组成为:蛋白胨5g,NaCl0.25g,FeS〇4·7H200.01g,K2HP〇40.5g,MgS〇4·7H200.5g,微量元素溶液2ml,超纯水1L,pH7.2;将各物质依次放入三角瓶中,将三角瓶放入高压灭菌锅中,在121°C灭菌30min,得到氨化细菌富集培养基备用;[0016]所述微量元素的溶液物质组成为:EDTA0.4g,ZnS〇4·7H200.22g,CoCl·6H200.25g,MnCh0.25g,CuS〇4*5H200.1g,Na2Mo〇4*2H2〇0.15g,H3B030.15g,超纯水1L;[0017]b.氨化细菌的驯化培养:第一次驯化培养,在250mL的摇瓶一中加入步骤a的IOOmL灭菌的氨化细菌富集培养基,再量取50mL活性污泥华北制药青霉素生产废水A0处理工艺二沉池活性污泥),加入到摇瓶一中,再加入0.0Ig青霉素,得混合液为初级驯化液;在25tC,150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶为好氧状态,得到第一次污泥驯化菌液;第二次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基IOOmL装入摇瓶二中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶二中,在25°C、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶二为好氧状态,得到第二次污泥驯化菌液;第三次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基IOOmL装入摇瓶三中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶三中,在25°C、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶三为好氧状态,得到第三次污泥驯化菌液;驯化培养重复五次,得到第五次污泥驯化菌液,即为氨化细菌污泥驯化菌液,其混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS浓度为4000mgL〇[0018]C、通过A0反应器制备菌剂;在A0反应器中四个隔室加入200mL第五次的氨化细菌污泥驯化菌液,打开进水开关,污水进入缺氧隔室,搅拌器进行搅拌,污水依次进入第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室,同时打开缺氧隔室侧壁的回流管开关,进行污泥回流,回流比控制在75%,污水在反应器中依次通过AB隔室隔板正方形上端口、BC隔室隔板正方形下端口、⑶隔室隔板正方形上端口流到第三好氧隔室室,处理过的液体通过40反应器出水管排入二沉池,上清液通过二沉池出水管排出,剩余污泥通过二沉池排泥口排出,从而制得耐青霉素类氨化细菌菌剂即为耐青霉素类氨化细菌菌剂。[0019]优选的,所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,在A0反应器的缺氧隔室区内,搅拌叶片转速为200rmin,溶解氧浓度小于0.2mgL。[0020]优选的,所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室溶解氧浓度控制在〇.5mgL,pH控制在7.0〜8.0,水流量为80Ld,水力停留时间为4.8h。[0021]优选的,所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室水流量的回流比为75%。[0022]优选的,所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第三好氧隔室排出的剩余污泥,即耐青霉素类氨化细菌菌剂的MLVSS为13000mgL。[0023]优选的,所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述A0反应器内第一好氧隔室、第二好氧隔室、第三好氧隔室的MLVSS为4500mgL。[0024]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第三好氧隔室排出的剩余污泥,即耐青霉素类氨化细菌菌剂经提取DNA测序,分析得出该耐青霉素类氨化细菌菌剂包括不动杆菌(Acinetobactersp.A8、芽抱杆菌(Bacillussp.、巴氏葡萄球菌Staphylococcuspasteuristrain、微杆菌(Exiguobacterium、丛毛单胞菌(Comamonassp·、中间气单胞菌Aeromonasmediastrain、金黄杆菌Chryseobacteriumsp、短稳杆菌Empedobacter·耐药)、粘质沙雷氏菌Serratiamarcescensstrain,和解角质素微杆菌Microbacteriumkeratanolyticum、枯草杆菌(Bacillussubtilissp.、土壤杆菌菌株Agrobacteriumsp.〇[0025]本发明与现有技术相比具有的显著优点为:[0026]1该氨化细菌菌剂在含青霉素IOmg·L-I的废水中氨化效率非常高。最高氨化速率在24h最高可达30.5mg有机氮gSS·h,有机氮降解效果优良,远远超出其它文献中报道菌剂的氨化效果。[0027]2该氨化细菌菌剂营养型为异养型,在含青霉素条件下生长迅速,能够快速增殖,可以减少初始成本和投加量。[0028]3该氨化细菌菌剂制作成本低,投资少,利于大量生产。[0029]⑷本发明不仅适用于含青霉素类废水的处理,还可用于其它类抗生素废水、城市生活污水、富营养化地表水等含有机氮污废水的治理,应用前景广阔,具有较高的社会效益。附图说明[0030]图1、本发明装置结构示意图。[0031]图2为本发明装置中A0反应器四个隔室隔板的示意图。[0032]图3为本发明方法的有机氮去除效率图。具体实施方式[0033]下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。[0034]参见图1至图3。[0035]图中各部件标号为:[0036]1.进水开关2.进水水箱3.出水开关4.进水栗5.进水管6.进水开关7.回流管开关8.A0反应器9.A0反应器出水管10.气栗11.砂头曝气头12.搅拌器13.二沉池14.气体流量计15.溶解氧测定仪16污泥回流栗17.回流管18二沉池出水管19二沉池排泥口。[0037]缺氧隔室a、第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d;[0038]AB隔室隔板正方形上端口al、BC隔室隔板正方形下端口bl、CD隔室隔板正方形上端口cl〇[0039]—种制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,包括进水水箱2、A0反应器8、二沉池13,所述A0反应器8分为平行设置的田字长方体形四个室,各室之间设有隔室隔板,所述四个室分别为缺氧隔室a、第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d;缺氧隔室a中设有搅拌器12,搅拌器叶片面积A=18cm2,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有砂头曝气头11,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有溶解氧测定仪15;砂头曝气头11的内径为4cm。[0040]所述A0反应器8总容积为20L,有效容积16L,A0反应器分为4个隔室,每个隔室有效体积为4L。[0041]在缺氧隔室a、第一好氧隔室b的AB隔室隔板与A0反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的AB隔室隔板正方形上端口al,AB隔室隔板正方形上端口al的上部出口距离顶端l〇mm。[0042]在第一好氧隔室b、第二好氧隔室c的BC隔室隔板与A0反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的BC隔室隔板正方形下端口bl,BC隔室隔板正方形下端口bl的下部出口距离底端10mm。[0043]在好氧隔室c、好氧隔室d的⑶隔室隔板与A0反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的⑶隔室隔板正方形上端口cl,CD隔室隔板正方形上端口cl的上部出口位于顶端IOmm。[0044]所述进水水箱2上部设有进水开关1,下部设有出水开关3,进水水箱2经过出水开关3、进水栗4、进水管5与A0反应器8的缺氧隔室a的进水开关6依次连接,缺氧隔室a侧壁还设有回流管开关7,进行污泥回流,缺氧隔室a内设有搅拌器12,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有砂头曝气头11,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有溶解氧测定仪15图1为结构示意图,没有都显示出第一好氧隔室b、第二好氧隔室c和第三好氧隔室d内都有砂头曝气头11和溶解氧测定仪15,第一好氧隔室b和第三好氧隔室d分别通过管道依次连接气体流量计14和气栗10;缺氧隔室a侧壁的回流管开关7通过管道经污泥回流栗16与二沉池13的底部连接,并通向二沉池排泥口19;所述第三好氧隔室d的外壁连接有AΟ反应器出水管9,经管道与二沉池13—侧的中部连接,二沉池13的另一侧上部设有二沉池出水管18,二沉池排泥口19排出的剩余污泥,即为批量生产的耐青霉素类氨化细菌菌剂。[0045]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,所述二沉池13为上部为两段外径不同、内径相同的圆柱体,下部为圆锥体,二沉池排泥口19设在圆锥体的锥部底端。[0046]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,所述A0反应器8为有机玻璃材质。[0047]所述装置制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,包括以下步骤:[0048]a.配制氨化细菌富集培养基:氨化细菌富集培养基各物质组成为:蛋白胨5g,NaCl0.25g,FeS〇4·7H200.01g,K2HP〇40.5g,MgS〇4·7H200.5g,微量元素溶液2ml,超纯水1L,pH7.2;将各物质依次放入三角瓶中,将三角瓶放入高压灭菌锅中,在121°C灭菌30min,得到氨化细菌富集培养基备用;[0049]所述微量元素的溶液物质组成为:EDTA0.4g,ZnS〇4·7H200.22g,CoCl·6H200.25g,MnCh0.25g,CuS〇4*5H200.1g,Na2Mo〇4*2H2〇0.15g,H3B030.15g,超纯水1L;[0050]b.氨化细菌的驯化培养:第一次驯化培养,在250mL的摇瓶一中加入步骤a的IOOmL灭菌的氨化细菌富集培养基,再量取50mL活性污泥华北制药青霉素生产废水A0处理工艺二沉池活性污泥),加入到摇瓶一中,再加入0.0Ig青霉素,得混合液为初级驯化液;在25tC,150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶为好氧状态,得到第一次污泥驯化菌液;第二次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基IOOmL装入摇瓶二中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶二中,在25°C、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶二为好氧状态,得到第二次污泥驯化菌液;第三次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基IOOmL装入摇瓶三中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶三中,在25°C、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶三为好氧状态,得到第三次污泥驯化菌液;驯化培养重复五次,得到第五次污泥驯化菌液,即为氨化细菌污泥驯化菌液,其混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS浓度为4000mgL〇[0051]C、通过A0反应器8制备菌剂;在A0反应器8中四个隔室加入200mL第五次的氨化细菌污泥驯化菌液,打开进水开关6,污水进入缺氧隔室a,搅拌器12进行搅拌,污水依次进入第一第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d,同时打开缺氧隔室a侧壁的回流管开关7,进行污泥回流,回流比控制在75%,污水在反应器中依次通过AB隔室隔板正方形上端口al、BC隔室隔板正方形下端口bl、CD隔室隔板正方形上端口cl流到第三好氧隔室d室,al、bl、cl端口的位置不同,防止形成短流;)处理过的液体通过A0反应器出水管9排入二沉池13,上清液通过二沉池出水管18排出,剩余污泥通过二沉池排泥口19排出,从而制得耐青霉素类氨化细菌菌剂即为耐青霉素类氨化细菌菌剂。[0052]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,在A0反应器8的缺氧隔室a区内,搅拌叶片转速为200rmin,溶解氧浓度小于0.2mgL。[0053]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第一第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d溶解氧浓度控制在0.5mgL,pH控制在7.0〜8.0,水流量为80Ld,水力停留时间为4.8h。[0054]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第一第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d水流量的回流比为75%。[0055]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第三好氧隔室d排出的剩余污泥,即耐青霉素类氨化细菌菌剂的MLVSS为13000mgL。[0056]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述A0反应器内第一第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d的MLVSS为4500mgL。[0057]所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,所述第三好氧隔室d排出的剩余污泥,即耐青霉素类氨化细菌菌剂经提取DNA测序,分析得出该耐青霉素类氨化细菌菌剂包括不动杆菌(Acinetobactersp.A8、芽抱杆菌(Bacillussp.、巴氏葡萄球菌Staphylococcuspasteuristrain、微杆菌(Exiguobacterium、丛毛单胞菌(Comamonassp·、中间气单胞菌Aeromonasmediastrain、金黄杆菌Chryseobacteriumsp、短稳杆菌Empedobacter·耐药)、粘质沙雷氏菌Serratiamarcescensstrain,和解角质素微杆菌Microbacteriumkeratanolyticum、枯草杆菌(Bacillussubtilissp.、土壤杆菌菌株Agrobacteriumsp.〇[0058]含青霉素废水在缺氧隔室a的驯化液与废水充分混合,废水中部分亚硝态氮进行反硝化反应,以降低在好氧隔室亚硝态氮氧化为硝态氮消耗反应器中的氧。在同等条件下氨化细菌反应速度优于氨氧化细菌,在好氧隔室内由于溶解氧浓度较低,氨氧化细菌反应受到抑制,有机氮被迅速分解,氨化细菌大量繁殖,产生大量含氨化细菌的活性污泥,通过污泥沉淀浓缩制成耐青霉素氨化细菌菌剂。[0059]实验进水采用青霉素生产的综合废水通过稀释作为原水,废水COD浓度为600〜800mg·L—\总氮浓度为60〜120mg·L—\pH值为6.5〜7.5。在反应器中污水以al—bl—cl—d方向流动,依靠水流压差自流,流动方向为a—b—c—d,废水在缺氧隔室通过搅拌器12充分混合,在缺氧条件下,通过反硝化作用去除部分亚硝态氮,减少这部分亚硝态氮在好氧隔室消耗过多的氧气。在有氧条件下,氨化作用反应速度有氨氧化作用,有机氮优先分解。废水通过水高压差经AB隔室隔板正方形上端口al流入第一好氧隔室b,在好氧隔室含有大量有机氮的污水在氨化细菌作用下开始反应;在水力压差作用下污水在第一好氧隔室b的BC隔室隔板正方形下端口bl流入第二好氧隔室c,在第二好氧隔室c内没反应完全的有机氮继续反应,在水力压差作用下污水在第二好氧隔室c的CD隔室隔板正方形上端口cl流入第三好氧隔室d,在第三好氧隔室d内剩余的有机氮继续反应。在运行过程中缺氧隔室a内搅拌器转速,搅拌叶片转速为200rmin,溶解氧浓度小于0.2mgL,反应过程中砂头曝气头11,调节气体流量计14,使第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d溶解氧浓度控制在0.5mgL,废水流量为80Ld,废水水力停留时间为4.8h,二沉池污泥回流比为75%,好氧隔室d排出的剩余污泥浓缩后为高效的耐青霉素氨化细菌菌剂,该氨化细菌菌剂MLSS为13000mgL,A0反应器内MLSS为4500mgL。[0060]技术应用效果1:[0061]氨化细菌驯化液氨化能力的测定:在富集过程的同时监测氨化细菌的氨化及硝化能力,测定其氨化速率,监测该菌剂氨化能力的变化、氨化效率最佳时间段及该菌剂的其它功能。每次取实验样品IOmL于6000rpm下离心IOmin,取驯化液上清液测定总氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的含量。氨氮采用纳氏试剂光度法测定,亚硝酸盐采用重氮-偶氮法测定,硝酸盐采用紫外分光光度法测定,污泥浓度MLSS采用重量法测定。实验结果如表1所示。如图3所示,图3的横坐标为运行天数,纵坐标为左边为进出水总氮、氨氮浓度,纵坐标右边为总氮去除率。[0062]表1氨化细菌驯化液的功能测试[0063][0064]为了促使初始快速驯化扩增,5次富集条件完全相同,富集过程中耐青霉素菌剂的氨化效率快速增加,12h时达到增速最快,12_24h时氨化速率有所下降,同时亚硝态氮氮合成稳定增加,硝态氮合成速率逐渐减小,12h时菌剂的总干重增加明显,增幅达到了900%,MLSS为2600mgL左右。取得了高效富集的效果。表1表明在该条件下本菌剂可以很好的完成氨化和亚消化工段,脱氮工段很好的控制在短程亚消化阶段,该菌剂的添加利于污废水处理短程硝化的进行。[0065]技术应用效果2:氨化细菌菌剂对青霉素生产废水处理效果[0066]取1.5L下口瓶,注入IL高浓度青霉素含氮废水,加入菌剂50mL,菌剂MLSS为13000mgL,沙头曝气补充氧气,气体流量计控制气体流量,溶解氧测定仪测定容器中的溶解氧,溶解氧维持在〇.5mgL左右。PH控制在7.0-8.0,每隔12h在出水口取样IOmL,液体在6000rpm下离心lOmin,取上清液测定总氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的含量。其中,氨氮采用纳氏试剂光度法测定,亚硝酸盐采用重氮-偶氮法测定,总氮、硝酸盐采用紫外分光光度法测定。[0067]表2氨化菌剂应用实验结果[0069]由表2可以看出,该耐青霉素氨化菌剂在模拟反应器中效果良好,12h时,有机氮的氨化速率为26.7mg有机氮AgSS·h,有机氮的转化率为81.3%;24h时氨化速率为15.5mg有机氮AgSS·h,有机氮的转化率为96.5%。以上数据表明该菌剂在处理青霉素高氨氮有机废水氨化效果明显,具有很大的应用价值。[0070]技术应用效果3:氨化细菌菌剂对城市污水处理效果[0071]通过A0应器8制备菌剂,该A0反应器有效容积16LA0反应器分为4个隔室,每个隔室有效体积4L,如图1所示,每个好氧隔室加入200mL氨化细菌富集培养液,缺氧区a溶解氧浓度小于〇.2mgL,第一好氧隔室b、c、d溶解氧浓度控制在0.5mgL左右,pH控制在7.0-8.0,流量为80Ld,水力停留时间为4.8h,回流比为75%,好氧隔室d排出的剩余污泥为高效的耐青霉素氨化细菌菌剂,经过排泥口19收集的耐青霉素高效氨化细菌菌剂MLSS为13000mgL左右,反应器内MLSS为4500mgL左右。每隔24h在出水口取样IOmU液体在6000rpm下离心lOmin,取上清液测定总氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的含量。其中,氨氮采用纳氏试剂光度法测定,亚硝酸盐采用重氮-偶氮法测定,总氮、硝酸盐采用紫外分光光度法测定。试验原水采用城市污水处理厂进水。实验结果如图1所示。废水通过开关1,进入水箱2,通过出水开关3,被进水栗4经进水管5通过进水开关6,进入A0反应器8,废水在隔室a通过搅拌器12搅拌,与驯化好的污泥充分反应,在推流作用下依次进入第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d格式,通过气栗10经气体流量计14控制第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内溶解氧浓度,利用砂头曝气头11分别对第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d进行曝气,利用溶解氧测定仪15测定第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d的溶解氧浓度,经过处理的水经过A0反应器出水管9进入二沉池13,处理好的废水经二沉池出水管18排出,二沉池13部分污泥通过污泥回流栗16经回流管17,通过回流开关7到A0反应器8,以提高反应器效率,经排泥口19收集剩余污泥,浓缩支撑耐青霉素高效氨化细菌菌剂。[0072]由图3可以看出,反应器启动迅速,开始时有机氮去除率仅为45%左右,随着运行时间的进行,去除率不断增加,到第六天时有机氮的去除率达到90%,菌剂中氨化细菌迅速适应环境,活性提高能力增强,氨化细菌开始批量生长。启动期间运行效果稳定,到第16、18天时有机氮去除率稳定在94%左右,去除效果显著,表明菌剂应用价值很高,其活性污泥为降解率极高的耐青霉素氨化细菌菌剂。[0073]综上,该耐青霉素氨化细菌菌剂经过富集、驯化、培养在有氧条件下氨化性能逐渐提高,能有效的去除青霉素生产废水、生活污水中的有机氮。同时菌剂增长迅速,处理效果显著,适应能力强,能快速富集,利于在实际运行中的应用。且菌剂在生产应用过程中需氧量低,减少曝气量,节约运行成本,有机氮去除效率高,具有极大的环境效益和经济效益。

权利要求:1.一种制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,其特征是,包括进水水箱2、A0反应器8、二沉池(13,所述AΟ反应器8分为平行设置的田字长方体形四个室,各室之间设有隔室隔板,所述四个室分别为缺氧隔室a、第一好氧隔室⑹、第二好氧隔室c、第三好氧隔室⑹;缺氧隔室a中设有搅拌器(12,搅拌器叶片面积为18cm2;第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有砂头曝气头(11,第一好氧隔室b、第二好氧隔室(c、第三好氧隔室(d内分别设有溶解氧测定仪(15;砂头曝气头(11的内径为4cm;所述AΟ反应器8总容积为20L,有效容积16L,A0反应器分为4个隔室,每个隔室有效体积为4L;在缺氧隔室a、第一好氧隔室⑹的AB隔室隔板与AΟ反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的AB隔室隔板正方形上端口(al,AB隔室隔板正方形上端口al的上部出口距离顶端IOmm;在第一好氧隔室(b、好氧隔室(c的BC隔室隔板与AΟ反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的BC隔室隔板正方形下端口(bl,BC隔室隔板正方形下端口bl的下部出口距离底端IOmm;在第二好氧隔室(c、第三好氧隔室(d的CD隔室隔板与AΟ反应器壁之间顶部位置设有边长为反应器壁长度十分之一的⑶隔室隔板正方形上端口(cl,CD隔室隔板正方形上端口(cl的上部出口位于顶端IOmm;所述进水水箱2上部设有进水开关1,下部设有出水开关3,进水水箱2经过出水开关⑶、进水栗⑷、进水管⑸与AΟ反应器⑻的缺氧隔室a的进水开关⑹依次连接,缺氧隔室a侧壁还设有回流管开关7,进行污泥回流,缺氧隔室a内设有搅拌器(12,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室d内分别设有砂头曝气头(11,第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室⑹内分别设有溶解氧测定仪(15,第一好氧隔室⑹和第三好氧隔室⑹分别通过管道依次连接气体流量计(14和气栗(10;缺氧隔室a侧壁的回流管开关⑺通过管道经污泥回流栗(16与二沉池(13的底部连接,并通向二沉池排泥口(19;所述好氧隔室⑹的外壁连接有AΟ反应器出水管9,经管道与二沉池13—侧的中部连接,二沉池(13的另一侧上部设有二沉池出水管(18,二沉池排泥口19排出的剩余污泥,即为批量生产的耐青霉素类氨化细菌菌剂。2.如权利要求1所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,其特征是,所述二沉池13为上部为两段外径不同、内径相同的圆柱体,下部为圆锥体,二沉池排泥口(19设在圆锥体的锥部底端。3.如权利要求1所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的装置,其特征是,所述40反应器⑻为有机玻璃材质。4.一种使用权利要求1所述装置制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是包括以下步骤:a.配制氨化细菌富集培养基:氨化细菌富集培养基各物质组成为:蛋白胨5g,NaCl0.25g,FeS〇4·7H200.01g,K2HP〇40.5g,MgS〇4·7H200.5g,微量元素溶液2ml,超纯水1L,pH7.2;将各物质依次放入三角瓶中,将三角瓶放入高压灭菌锅中,在121°C灭菌30min,得到氨化细菌富集培养基备用;所述微量元素的溶液物质组成为:EDTA0.4g,ZnS〇4,7H200.22g,CoCl,6H200.25g,MnCl20.25g,CuS〇4.5H200.1g,Na2Mo〇4.2H2〇0.15g,H3B030.15g,超纯水1L;b.氨化细菌的驯化培养:第一次驯化培养,在250mL的摇瓶一中加入步骤a的IOOmL灭菌的氨化细菌富集培养基,再量取50mL活性污泥,加入到摇瓶一中,再加入0.Olg青霉素,得混合液为初级驯化液;在25°C,150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶为好氧状态,得到第一次污泥驯化菌液;第二次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基IOOmL装入摇瓶二中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶二中,在25°C、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶二为好氧状态,得到第二次污泥驯化菌液;第三次驯化培养,重新取步骤a的氨化细菌富集培养基IOOmL装入摇瓶三中,取50mL第一次污泥驯化菌液的上清液转接到摇瓶三中,在25°C、150rmin振荡条件下培养24h,摇瓶三为好氧状态,得到第三次污泥驯化菌液;驯化培养重复五次,得到第五次污泥驯化菌液,即为氨化细菌污泥驯化菌液,其混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS浓度为4000mgL;c、通过AΟ反应器⑻制备菌剂;在AΟ反应器8中四个隔室加入200mL第五次的氨化细菌污泥驯化菌液,打开进水开关6,污水进入缺氧隔室a,搅拌器(12进行搅拌,污水依次进入第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室⑹,同时打开缺氧隔室a侧壁的回流管开关7,进行污泥回流,回流比控制在75%,污水在反应器中依次通过AB隔室隔板正方形上端口(al、BC隔室隔板正方形下端口(bl、CD隔室隔板正方形上端口(cl流到第三好氧隔室⑹,处理过的液体通过AΟ反应器出水管⑼排入二沉池(13,上清液通过二沉池出水管(18排出,剩余污泥通过二沉池排泥口(19排出,从而制得耐青霉素类氨化细菌菌剂即为耐青霉素类氨化细菌菌剂。5.如权利要求4所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是,在AΟ反应器⑻的缺氧隔室a区内,搅拌叶片转速为200rmin,溶解氧浓度小于0.2mgL。6.如权利要求4所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是,所述第一好氧隔室⑹、好氧隔室c、好氧隔室⑹溶解氧浓度控制在0.5mgL,pH控制在7.0〜8.0,水流量为80Ld,水力停留时间为4.8h。7.如权利要求4所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是,所述第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室⑹水流量的回流比为75%。8.如权利要求4所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是,所述第三好氧隔室01排出的剩余污泥,即耐青霉素类氨化细菌菌剂的MLVSS为13000mgL。9.如权利要求4所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是,所述AΟ反应器内第一好氧隔室b、第二好氧隔室c、第三好氧隔室⑹的MLVSS为4500mgL。10.如权利要求4所述的制备耐青霉素类氨化细菌菌剂的方法,其特征是,所述第三好氧隔室d排出的剩余污泥,即耐青霉素类氨化细菌菌剂经提取DNA测序,分析得出该耐青霉素类氨化细菌菌剂包括不动杆菌Acinetobactersp.A8、芽孢杆菌Bacillussp.、巴氏葡萄球菌Staphylococcuspasteuristrain、微杆菌Exiguobacterium、丛毛单胞菌Comamonassp·、中间气单胞菌(Aeromonasmediastrain、金黄杆菌Chryseobacteriumsp、短稳杆菌(Empedobacter·耐药)、粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescensstrain,和解角质素微杆菌Microbacteriumkeratanolyticum、枯草杆菌Bacillussubtilissp·、土壤杆菌菌株Agrobacteriumsp.〇

百度查询: 河北地质大学 一种耐青霉素类氨化细菌菌剂的制备装置及其方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

相关技术
相关技术
相关技术
相关技术