一种用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的COD污染物的复合微生物菌剂及其应用的制作方法

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂及其应用。

背景技术：

传统皮革工业是最古老的工业之一，早在远古时期，人类就采用一些天然的物质，如油脂、类脂和明矾等鞣革。随着制革技术的进步，逐步发展为采用各种鞣剂鞣革。当前皮革生产中，由于铬鞣优异的成革性能，使在皮革生产中占有主导地位，但由于在制革过程中所使用的鞣剂并不能完全被皮革吸收，铬吸收不完全，使含铬废液对环境造成严重污染，同时由于铬资源的短缺，使得铬鞣法在皮革鞣制中的统治地位受到影响。寻找新的鞣剂，探索新的鞣制方法和鞣制工艺，是皮革工业实现可持续发展的必经之路。因此开发无铬鞣工艺及材料成为当前研究的热点。目前，人们研究较多的无铬鞣法是植物鞣剂与其他有机鞣剂的结合鞣法，这类结合鞣法可产生明显的协同效应，成革收缩温度较高，已成为一类“标准”的鞣法。

在实际应用中，为了结合每种鞣剂的优缺点，将某些无铬鞣剂结合鞣能够大大提高成革的质量。例如，a1³⁺-ti⁴⁺-zr⁴⁺多金属鞣可使成革的ts达到100℃，但该多金属鞣存在重金属污染；非金属有机合成鞣剂属于新一代的绿色化学品，但非金属有机合成鞣剂的废水中通常含有高浓度的有机污染物cod。为了解决非金属有机合成鞣剂含有高浓度有机污染物cod废水这一问题，目前常用的处理方法是运用单一微生物处理高浓度有机污染物cod，但是处理效果往往并不理想。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合微生物菌剂及其处理非金属有机合成鞣剂废水中的高cod污染物的应用，经该方法制得的复合微生物菌剂，能够去除废水中的高浓度有机污染物cod，对水质改善具有明显的影响。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂，该复合微生物菌剂由巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和栗褐芽胞杆菌混合而成；

其中，巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和栗褐芽胞杆菌的体积比为(1-3):(1-3):(1-3)。

进一步地，培养所述巴氏芽孢杆菌所用的发酵培养基，以质量百分比计，包括：0.5％～1.5％的以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有氨乙酸基团的嗪类衍生物，0.5％～1.0％的氯化铵，0.5％～1.0％的氯化钠，余量为水；且该发酵培养基的ph值为7.0～7.4。

进一步地，培养所述枯草芽孢杆菌所用的发酵培养基，以质量百分比计，包括：0.5％～1.5％的以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有苯磺酸钠基团的嗪类衍生物，0.5％～1.0％的氯化铵，0.5％～1.0％的氯化钠，余量为水；且该发酵培养基的ph值为7.0～7.4。

进一步地，培养所述栗褐芽胞杆菌所用的发酵培养基，以质量百分比计，包括：0.5％～1.5％的以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有丙酸基团的嗪类衍生物，0.5％～1.0％的氯化铵，0.5％～1.0％的氯化钠，余量为水；且该发酵培养基的ph值为7.0～7.4。

本发明还公开了上述用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂在降解非金属有机合成鞣剂废水中的高浓度cod的应用。

进一步地，采用所述用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂处理非金属有机合成鞣剂废水时的投加量为非金属有机合成鞣剂废水体积的1％。

进一步地，用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂对含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有氨乙酸基团的嗪类衍生物的非金属有机合成鞣剂废水中的高浓度cod的去除率为62.2％。

进一步地，用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂对含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有苯磺酸钠基团的嗪类衍生物的非金属有机合成鞣剂废水中的高浓度cod的去除率为58.0％。

进一步地，用于处理非金属有机合成鞣剂废水中的cod污染物的复合微生物菌剂对含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有丙酸基团的嗪类衍生物的非金属有机合成鞣剂废水中的高浓度cod的去除率为57.9％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种用于处理非金属有机合成鞣剂含cod废水的复合微生物菌剂，该复合微生物菌剂通过将巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和栗褐芽胞杆菌按照体积比为(1-3)：(1-3)：(1-3)混合得到，该混合物稳定性好，且能够将以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有氨乙酸基团的嗪类衍生物、以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有苯磺酸钠基团的嗪类衍生物以及以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有丙酸基团的嗪类衍生物的非金属有机合成鞣剂的废水中高浓度污染物cod降解，去除率分别达到62.2％、58.0％、57.9％。

之所以上述复合微生物菌剂能够达到上述去除效率是因为在处理时，创新地调整了巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和栗褐芽胞杆菌的发酵培养基配方，分别通过向上述菌株的培养基中引入以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有氨乙酸基团的嗪类衍生物、以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有苯磺酸钠基团的嗪类衍生物以及以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有丙酸基团的嗪类衍生物非金属有机合成鞣剂，使得该复合微生物菌剂对高浓度有机污染物cod的降解具有专一性，因此在解决非金属有机合成鞣剂废水中含高浓度有机污染物cod的现状具有重要的应用前景。

本发明还公开了所述用于处理非金属有机合成鞣剂含高cod废水的微生物复合菌剂在降解高浓度有机污染物cod的应用，由于该复合微生物菌剂对非金属有机合成鞣剂中高浓度有机污染物cod的降解具有专一性，因此能够去除废水中含有的有机物，对水质改善具有明显的影响。

进一步地，通过将所述微生物复合菌剂与含有高浓度有机污染物cod的非金属有机合成鞣剂废水按照体积比为1％混合后，即可实现该微生物复合菌剂的使用。

附图说明

图1为本发明实施例1的复合微生物菌剂对含有4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸的非金属有机合成鞣剂废水中高浓度有机污染物cod的降解率示意图；

图2为本发明实施例2的复合微生物菌剂对含有对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠的非金属有机合成鞣剂废水中高浓度有机污染物cod的降解率示意图；

图3为本发明实施例3的复合微生物菌剂对含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸的非金属有机合成鞣剂废水中高浓度有机污染物cod的降解率示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

实施例1

一种用于处理含有4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸(氨乙酸基有机合成化合物)的非金属有机合成鞣剂的废水中高浓度有机污染物cod废水的复合微生物菌剂，通过下述方法制备得到：

1)固体斜面培养：将巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌分别接种于牛肉膏蛋白胨培养基、枯草芽孢杆菌固体培养基、牛肉膏蛋白胨培养基中30℃恒温培养2d，使菌株充分活化；所述固体培养基为：牛肉膏蛋白胨固体培养基配方为：牛肉膏0.5wt％，蛋白胨1.0wt％，氯化钠0.5wt％，琼脂2wt％，其余为水，ph7.0-7.4；枯草芽孢杆菌固体培养基配方为：葡糖糖2wt％，蛋白胨1.5wt％，氯化钠0.5wt％，牛肉膏0.05wt％，琼脂2wt％，其余为水，ph7.0-7.4。

2)一级种子培养：将步骤1)中活化的巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、枯草芽孢杆菌液体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基中30℃，130r/min下培养2d，当od600值达到0.8时停止培养，分别获得一级种子液；所述牛肉膏蛋白胨液体培养基配方为：牛肉膏0.5wt％，蛋白胨1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph7.0-7.4；枯草芽孢杆菌固体培养基配方为：葡糖糖2wt％，蛋白胨1.5wt％，氯化钠0.5wt％，牛肉膏0.05wt％，其余为水，ph7.0-7.4。

3)二级种子培养：将步骤2)所得的巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌的一级种子液分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、枯草芽孢杆菌液体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基中30℃，130r/min下培养2d，分别获得二级种子液；所述培养基配方同步骤2)。

将步骤3)中获得的巴氏芽孢杆菌二级种子液以3％(体积比)的接种量接种于巴氏芽孢杆菌发酵培养基中，于30℃，120r/min进行发酵培养7d，获得菌剂a；所述的巴氏芽孢杆菌发酵培养基为：4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.0；

将步骤3)中获得的枯草芽孢杆菌二级种子液以3％(体积比)的接种量接种于枯草芽孢杆菌发酵培养基中，于30℃，130r/min进行发酵培养7d，获得菌剂b；所述的枯草芽孢杆菌发酵培养基为：对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.0；

将步骤3)中获得的栗褐芽孢杆菌二级种子液以3％(体积比)的接种量接种于栗褐芽孢杆菌发酵培养基中，于30℃，140r/min进行发酵培养7d，获得菌剂c；所述的栗褐芽孢杆菌发酵培养基为：含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.0；

将菌剂a、菌剂b和菌剂c按照体积比为1:1:1混合，即可得到复合微生物菌剂。

采用本实施例制得的复合微生物菌剂处理含有4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸的非金属有机合成鞣剂含高浓度有机污染物cod废水，将本实施例制得的复合微生物菌剂，投加到含有4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸的非金属有机合成鞣剂含高浓度有机污染物cod废水中，所述复合微生物菌剂的投加比例为废水体积的1％。

参看图1，含有4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸的非金属有机合成鞣剂废水中，高浓度有机污染物cod的降解率达到62.2％。

实施例2

一种用于处理含有对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠(芳基有机合成化合物)的非金属有机合成鞣剂的废水中高浓度有机污染物cod废水的复合微生物菌剂，通过下述方法制备得到：

1)固体斜面培养：将巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌分别接种于牛肉膏蛋白胨培养基、枯草芽孢杆菌固体培养基、牛肉膏蛋白胨培养基中33℃恒温培养2d，使菌株充分活化；所述固体培养基为：牛肉膏蛋白胨固体培养基配方为：牛肉膏0.5wt％，蛋白胨1.0wt％，氯化钠0.5wt％，琼脂2wt％，其余为水，ph7.0-7.4；枯草芽孢杆菌固体培养基配方为：葡糖糖2wt％，蛋白胨1.5wt％，氯化钠0.5wt％，牛肉膏0.05wt％，琼脂2wt％，其余为水，ph7.0-7.4。

2)一级种子培养：将步骤1)中活化的巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、枯草芽孢杆菌液体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基中33℃，140r/min下培养2d，当od600值达到0.8时停止培养，分别获得一级种子液；所述牛肉膏蛋白胨液体培养基配方为：牛肉膏0.5wt％，蛋白胨1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph7.0-7.4；枯草芽孢杆菌固体培养基配方为：葡糖糖2wt％，蛋白胨1.5wt％，氯化钠0.5wt％，牛肉膏0.05wt％，其余为水，ph7.0-7.4。

3)二级种子培养：将步骤2)所得的巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌的一级种子液分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、枯草芽孢杆菌液体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基中33℃，140r/min下培养2d，分别获得二级种子液；所述培养基配方同步骤2)。

将步骤3)中获得的芽孢杆菌二级种子液以10％(体积比)的接种量接种于巴氏芽孢杆菌发酵培养基中，于33℃，130r/min进行发酵培养7d，获得菌剂a；所述的巴氏芽孢杆菌发酵培养基为：4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.2；

将步骤3)中获得的枯草芽孢杆菌二级种子液以10％(体积比)的接种量接种于枯草芽孢杆菌发酵培养基中，于33℃，140r/min进行发酵培养7d，获得菌剂b；所述的枯草芽孢杆菌发酵培养基为：对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.2；

将步骤3)中获得的栗褐芽孢杆菌二级种子液以10％(体积比)的接种量接种于栗褐芽孢杆菌发酵培养基中，于33℃，150r/min进行发酵培养7d，获得菌剂c；所述的栗褐芽孢杆菌发酵培养基为：含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.2；

将菌剂a、菌剂b和菌剂c按照体积比为1:3:2混合，即可得到复合微生物菌剂。

采用本实施例制得的复合微生物菌剂处理含有对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠的非金属有机合成鞣剂含高浓度有机污染物cod废水，将本实施例制得的复合微生物菌剂，投加到含有对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠的非金属有机合成鞣剂含高浓度有机污染物cod废水中，所述复合微生物菌剂的投加比例为废水体积的1％。

参看图2，含有对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠的非金属有机合成鞣剂废水中，高浓度有机污染物cod的降解率达到58.0％。

实施例3

一种用于处理含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸(丙酸基有机合成化合物)的非金属有机合成鞣剂的废水中高浓度有机污染物cod废水的复合微生物菌剂，通过下述方法制备得到：

1)固体斜面培养：将巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌分别接种于牛肉膏蛋白胨培养基、枯草芽孢杆菌固体培养基、牛肉膏蛋白胨培养基中37℃恒温培养2d，使菌株充分活化；所述固体培养基为：牛肉膏蛋白胨固体培养基配方为：牛肉膏0.5wt％，蛋白胨1.0wt％，氯化钠0.5wt％，琼脂2wt％，其余为水，ph7.0-7.4；枯草芽孢杆菌固体培养基配方为：葡糖糖2wt％，蛋白胨1.5wt％，氯化钠0.5wt％，牛肉膏0.05wt％，琼脂2wt％，其余为水，ph7.0-7.4。

2)一级种子培养：将步骤1)中活化的巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、枯草芽孢杆菌液体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基中37℃，150r/min下培养2d，当od600值达到0.8时停止培养，分别获得一级种子液；所述牛肉膏蛋白胨液体培养基配方为：牛肉膏0.5wt％，蛋白胨1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph7.0-7.4；枯草芽孢杆菌液体培养基配方为：葡糖糖2wt％，蛋白胨1.5wt％，氯化钠0.5wt％，牛肉膏0.05wt％，其余为水，ph7.0-7.4。

3)二级种子培养：将步骤2)所得的巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌的一级种子液分别接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基、枯草芽孢杆菌液体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基中37℃，150r/min下培养2d，分别获得二级种子液；所述培养基配方同步骤2)。

将步骤3)中获得的巴氏芽孢杆菌二级种子液以15％(体积比)的接种量接种于巴氏芽孢杆菌发酵培养基中，于37℃，140r/min进行发酵培养7d，获得菌剂a；所述的巴氏芽孢杆菌发酵培养基为：4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨乙酸0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.4；

将步骤3)中获得的枯草芽孢杆菌二级种子液以15％(体积比)的接种量接种于枯草芽孢杆菌发酵培养基中，于37℃，150r/min进行发酵培养7d，获得菌剂b；所述的枯草芽孢杆菌发酵培养基为：对-[4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨基]-苯磺酸钠0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.4；

将步骤3)中获得的栗褐芽孢杆菌二级种子液以15％(体积比)的接种量接种于栗褐芽孢杆菌发酵培养基中，于37℃，160r/min进行发酵培养7d，获得菌剂c；所述的栗褐芽孢杆菌发酵培养基为：2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸0.5wt％，氯化铵1.0wt％，氯化钠0.5wt％，其余为水，ph为7.4；

将菌剂a、菌剂b和菌剂c按照体积比为1:2:3混合，即可得到复合微生物菌剂。

采用本实施例制得的复合微生物菌剂处理含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸的非金属有机合成鞣剂含高浓度有机污染物cod废水，将本实施例复合微生物菌剂投加到含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸的非金属有机合成鞣剂含高浓度有机污染物cod废水中，所述复合微生物菌剂的投加比例为废水体积的1％。

参见图3，含有2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氨基)3-(2-((4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-基)氧基)苯基)丙酸的非金属有机合成鞣剂废水中，高浓度有机污染物cod的降解率达到57.9％。

综上所述，本发明公开的复合微生物菌剂包括巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌混合而成，其中巴氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、栗褐芽胞杆菌的体积比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。本发明还公开了上述复合微生物的菌剂制备方法以及在非金属有机合成鞣剂(含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有氨乙酸基团的嗪类衍生物，以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有苯磺酸钠基团的嗪类衍生物和含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有丙酸基团的嗪类衍生物)中高浓度有机污染物cod降解中的应用。本发明的微生物复合菌剂用于高浓度的有机污染物cod的处理，菌剂易于培养，操作简单，价格低廉，能够将非金属有机合成鞣剂(含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有氨乙酸基团的嗪类衍生物，以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有苯磺酸钠基团的嗪类衍生物和含有以4,6-二氯-1,3,5-三嗪为主链且含有丙酸基团的嗪类衍生物)废水中高浓度cod降解，去除率分别达到62.2％、58.0％、57.9％。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。