一种多种微生物的分离富集方法与流程

本发明涉及微生物富集，具体为一种多种微生物的分离富集方法。

背景技术：

1、氮元素循环是地球元素循环的主要途径之一。当含氮污染物被分解后，将进入氮循环的第一步核心环节：氨氧化过程。传统理论认为氨氧化过程主要由自养型微生物驱动，有机物的存在将严重抑制该过程的进行，导致河流氮污染情况的加剧，由于以往对河流异养氨氧化过程的忽视，导致其微生物功能大大被低估。应用异养氨氧化技术的一个关键前提就是研发筛选方法。从自然界河流等水体筛选的土著异养氨氧化微生物具有安全性、环境友好性与经济性的优点。但是由于自然界水体微生物众多，因此需要一个转性的筛选过程以达到快速筛选异养型氨氧化微生物的目的，此外，目前河道泥的处置方法包括泥疏浚、生物修复、人工曝气等，泥疏浚通过挖除表层的污染泥来控制和减少黑臭来源，但泥疏浚技术工程量大、成本高，对水体生态系统会造成一定的破坏；微生物修复制剂成本高，保质期短，作用缓慢，适应性差，还受水环境条件限制，难以大范围使用；人工曝气能快速增加水中溶解氧含量，对抑制水体黑臭有良好效果，但该技术成本高，氧气利用效率较低，在浅水区使用时还可能造成泥上翻，释放一定的污染物，此外，通过曝气和放置各种填料可激活和增加水体中的微生物，但由于城市水体营养物有限，使得其增加微生物的密度有限，且自然水体中的微生物普遍工作效率低，造成水体黑臭去除缓慢、不明显。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多种微生物的分离富集方法，以解决背景技术中提到的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多种微生物的分离富集方法，包括以下步骤：

5、步骤一：取河流表层水体，经过隔除和沉淀后，再用灭菌的0.22微米滤膜抽滤，滤膜放入瓶中进行预培养，培养基为抽滤后的河水或者人工培养液，培养温度为25～35℃，振荡培养3～4天，维持ph值6～7，溶解氧高于2mg/l，得到预培养液，同时，取待处理黑臭水体河道泥层的泥，去除其中的大颗粒无机物；

6、步骤二：对步骤一获得的泥直接进行过度曝气，曝气后静沉得上清液层、活性微生物污泥层及沉淀泥沙底层，保留活性微生物污泥层，排出其他层；

7、步骤三：对步骤一中从预培养液取出液体，分离纯化富集培养液体中的微生物，异养氨氧化活性实验：采用专性液体培养基对步骤(b)分离纯化富集培养的微生物进行氨氮降解活性测定，挑选在培养2-3天后氨氮降解效率60％以上的微生物，由此得到高效菌株；

8、步骤四：在步骤二保留物中加入作为培养基的待处理黑臭水体河道的上游污水，持续曝气，取样检测cod、ph、nh3-n及tn指标，当出水所有指标检测值符合一级a出水标准时，停止曝气，记录曝气时间，静沉，保留清液层下1/3的清液及与步骤二活性微生物污泥层体积相同的污泥；

9、步骤五：微生物富集激活填料制备：将粒径不小于100目的粉末活性炭和粘土矿物按照1.0:(0.5-1.5)的质量比混合均匀，然后加入占粉末活性炭质量0.5-5.0％的微生物生长促进因子，混合均匀后于105℃条件下烘干，研磨成不小于200目的粉末料，将所得粉末料投加到熔融态的固相碳源中，所述粉末料的加入量占固相碳源质量的5.0-30％，搅拌均匀后进行挤压造粒，制得粒径为2.0-5.0cm的微生物富集激活填料。

10、优选的是，将步骤五所得微生物富集激活填料填充到微生物富集激活填料单元中，微生物生物富集激活填料填充率为20-60％；在曝气作用下，污染水体进入箱体与微生物富集激活填料充分接触，微生物富集激活填料缓释的碳源和微生物生长促进因子促使进污染水体中的微生物快速富集、激活和增殖，其释放的高效活性菌随出水进入城市水体，有效地调节水体中的生物菌落结构和丰度，增强微生物的新陈代谢能力，加快有机污染物的矿化，最终达到水体修复和生态系统自我净化能力提升的目的。

11、在进一步中优选的是，所述的粘土矿物为膨润土、凹凸棒土、硅藻土、高岭土或蒙脱石中的一种或一种以上。

12、在进一步中优选的是，所述步骤四中在每次曝气后均保留清液层下1/3的清液及与步骤二活性微生物污泥层体积相同的污泥，当出水达标所需曝气时间不再减少时，完成针对黑臭水体河道治理的微生物筛选富集，得到筛选富集后的活性微生物污泥。

13、在进一步中优选的是，所述步骤一中的泥为黑臭水体河道泥层中表面3-5cm厚的泥。

14、在进一步中优选的是，所述步骤三中获得的高效菌株进行再分离纯化富集培养，由此得到异养型氨氧化微生物。

15、在进一步中优选的是，所述出水所有指标检测值符合一级a出水标准是出水cod≤50mg/l，nh3-n≤5mg/l，tn≤15mg/l，ph为6-9。

16、在进一步中优选的是，所述步骤五的微生物生长促进因子为微量元素、维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、细胞分裂素或天然荷尔蒙中的一种或若干种。

17、在进一步中优选的是，所述步骤五中所述的固相碳源为聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酸酯、丁二酸丁二醇酯或聚羟基丁酸戊酸酯中的一种或一种以上，熔融时取各自的熔点温度。

18、(三)有益效果

19、与现有技术相比，本发明提供了一种多种微生物的分离富集方法，具备以下有益效果：

20、本发明以活性炭粉末和粘土为吸附剂和分散剂，将微生物生长促进因子均匀融合到固相碳源中，填料应用中可同步缓释碳源和微生物生长促进因子，从而充分发挥其对污水中土著微生物的高效富集激活效应，磁瓦，微生物富集激活填料具有良好的生物亲和性，有利于微生物在其表面生长，促使富集在其表面的微生物以几何性增长，从而使该填料单元成为水体微生物增殖和活力之源，此外，菌种取自河道黑臭水体泥，菌种对本河道水质适应性强，针对性高，泥中长年积累了大量的重金属成分，因此泥中菌种对重金属的耐受能力较强，此外，本发明可以快速、大量从自然水体获取异养型氨氧化微生物，所获取的异养型氨氧化微生物能同时降解有机物与水体氨氮，无需曝气，所获的异养型氨氧化微生物来源于自然水体，具有安全性、环境友好性与经济性的优点。

技术特征：

1.一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：将步骤五所得微生物富集激活填料填充到微生物富集激活填料单元中，微生物生物富集激活填料填充率为20-60％；在曝气作用下，污染水体进入箱体与微生物富集激活填料充分接触，微生物富集激活填料缓释的碳源和微生物生长促进因子促使进污染水体中的微生物快速富集、激活和增殖，其释放的高效活性菌随出水进入城市水体，有效地调节水体中的生物菌落结构和丰度，增强微生物的新陈代谢能力，加快有机污染物的矿化，最终达到水体修复和生态系统自我净化能力提升的目的。

3.根据权利要求2所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述的粘土矿物为膨润土、凹凸棒土、硅藻土、高岭土或蒙脱石中的一种或一种以上。

4.根据权利要求3所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述步骤四中在每次曝气后均保留清液层下1/3的清液及与步骤二活性微生物污泥层体积相同的污泥，当出水达标所需曝气时间不再减少时，完成针对黑臭水体河道治理的微生物筛选富集，得到筛选富集后的活性微生物污泥。

5.根据权利要求2所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述步骤一中的泥为黑臭水体河道泥层中表面3-5cm厚的泥。

6.根据权利要求1所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述步骤三中获得的高效菌株进行再分离纯化富集培养，由此得到异养型氨氧化微生物。

7.根据权利要求1所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述出水所有指标检测值符合一级a出水标准是出水cod≤50mg/l，nh3-n≤5mg/l，tn≤15mg/l，ph为6-9。

8.根据权利要求1所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述步骤五的微生物生长促进因子为微量元素、维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、细胞分裂素或天然荷尔蒙中的一种或若干种。

9.根据权利要求1所述的一种多种微生物的分离富集方法，其特征在于：所述步骤五中所述的固相碳源为聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酸酯、丁二酸丁二醇酯或聚羟基丁酸戊酸酯中的一种或一种以上，熔融时取各自的熔点温度。

技术总结
本发明涉及一种多种微生物的分离富集方法，包括以下步骤：步骤一：取河流表层水体，经过隔除和沉淀后，步骤二：对步骤一获得的泥直接进行过度曝气，曝气后静沉得上清液层、活性微生物污泥层及沉淀泥沙底层，步骤三：对步骤一中从预培养液取出液体，分离纯化富集培养液体中的微生物，步骤四：在步骤二保留物中加入作为培养基的待处理黑臭水体河道的上游污水，持续曝气，步骤五：微生物富集激活填料制备。本发明以活性炭粉末和粘土为吸附剂和分散剂，将微生物生长促进因子均匀融合到固相碳源中，填料应用中可同步缓释碳源和微生物生长促进因子，从而充分发挥其对污水中土著微生物的高效富集激活效应。

技术研发人员：张志强,刘聪,张涛
受保护的技术使用者：长春国科希莱科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15