一种重金属污水处理的复合菌群及其处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种重金属污水处理的复合菌群及其处理工艺。
【背景技术】
[0002] 重金属工业废水是随着现代工业的发展而伴生的产物，也是目前各级政府和相关 工业企业十分关注和下大力气治理的关系到社会民生、社会环保的大问题。目前常规处理 方法主要有：化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法、活性炭和硅胶吸附法和膜分离 法等，但这些方法存在去除不彻底、费用昂贵、产生有毒污泥或其他废料等缺点。微生物处 理法是利用细菌、真菌（酵母）、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除和（或）积累废水 中的重金属，并通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来，从而降低废水中重金 属离子的浓度。
[0003] 在现有的微生物处理污水技术中，污水中重金属的处理效果在很大程度上由所采 用的菌种决定，而不同的菌种对于不同的重金属有一定的吸附选择性，故筛选出优良的菌 种是进行重金属污水处理所要解决的技术问题。在现有的芽孢杆菌对于重金属污水处理技 术中，因其芽孢杆菌菌种对于重金属的吸附能力有限，单一的芽孢杆菌对于重金属吸附有 一定的选择性，普遍存在处理效率较低、菌液用量大的问题。
[0004] 目前，在西班牙南部河口沉积区（参考文献Ruiz-Garcia,C.，Quesada,E.，Mar tinez-Checa,F. ,Llamas,I. ,Urdaci,M.C. ,Bejar,V. . (2005).^Bacillusaxarquiensis sp.nov.andBacillusmalacitensissp.nov. ,isolatedfromriver-mouthsediments insouthernSpain.〃IntJSystEvolMicrobiol55(Pt3): 1279-1285·)，温泉等地筛 选出具有吸收重金属离子的芽孢杆菌（参考文献疋]^即〇￥3]11?，413111口83 3，1?〇11；^13，1^区7 P,ChandrarajK(2006)ReductionofCr(VI)byaBacillussp.BiotechnolLett 28(4) :247-252.doi:10. 1007/sl0529-005-5526-z)对铬离子具有显著的吸收效果。
【发明内容】
[0005] 针对现有的芽孢杆菌污水处理技术中，存在处理效率较低、菌液用量大的问题， 本发明提供了一种重金属污水处理的复合菌群及其处理工艺，通过实验室对各种具有重金 属吸附效果的芽孢杆菌进行筛选并改良，培育出四株优良菌种进行混合，通过不同菌种之 间的协同作用，对污水中重金属进行吸附。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007] 提供一种重金属污水处理的复合菌群，包括耐盐短杆菌Brevibacterium halotoleransstrainCAS17、芽抱杆菌Bacillussp. 4014、巨大芽抱杆菌Bacillus megateriumNBRC和芽孢杆菌Bacillussp. 1PPL-SC1中的至少一种形成的菌群，所述耐盐 短杆菌BrevibacteriumhalotoleransstrainCAS17 的保藏号为CCTCCNo.Μ2015565， 所述芽孢杆菌Bacillussp. 4014的保藏号为CCTCCNo.Μ2015566,所述巨大芽孢杆菌 BacillusmegateriumNBRC的保藏号为CCTCCNo.Μ2015568,所述芽抱杆菌Bacillus sp. 1PPL-SC1 的保藏号为CCTCCNo.M2015567。
[0008] 进一步的，所述复合菌群包括耐盐短杆菌Brevibacteriumhalotoleransstrain CAS17、芽抱杆菌Bacillussp. 4014、巨大芽抱杆菌BacillusmegateriumNBRC和芽抱杆菌 Bacillussp. 1PPL-SC1中的至少两种形成的菌群。
[0009] 进一步的，所述耐盐短杆菌BrevibacteriumhalotoleransstrainCAS17 的 16SrDNA序列如SEQIDNO:1 所示。
[0010] 进一步的，所述芽孢杆菌Bacillussp. 4014的16SrDNA序列如SEQIDNO:2所 不。
[0011] 进一步的，所述巨大芽抱杆菌BacillusmegateriumNBRC的16SrDNA序列如SEQ IDN0 :3 所示。
[0012] 进一步的，所述芽孢杆菌Bacillussp. 1PPL-SC1 的 16SrDNA序列如SEQIDN0 : 4所示。
[0013] -种重金属污水处理的复合菌液，包括以上所述的重金属污水处理的复合菌群和 液态培养基，所述复合菌群采用液态培养基发酵，呈金黄色、粘稠特征。
[0014] 一种重金属污水处理的复合菌群处理工艺，采用以上所述的重金属污水处理的复 合菌群，包括以下步骤：
[0015] 步骤一：培养菌液，将复合菌群的菌种接种于液态培养基中，进行发酵产生处理菌 液；
[0016] 步骤二：检测需处理的重金属废水中的重金属含量，根据重金属废水的体积加水 稀释，将重金属总含量稀释至l〇〇〇mg/L以下，往稀释后的重金属废水中加入同体积的处 理菌液，搅拌7~20min，进行重金属吸附反应；
[0017] 步骤三：重金属吸附反应完成后，按0. 1 %~5%V:V比例在反应液中加入絮凝剂， 搅拌后静止2-5min，然后按0. 1 %~2%W:V比例在反应液中加入沉降剂，往反应液中加入 碱，调节pH至6~9之间，静止沉淀，进行过滤，得到澄清的净化水和重金属沉淀。
[0018] 进一步的，所述步骤一中，培养处理菌液的具体步骤为：准备液态培养基，将耐盐 短杆菌BrevibacteriumhalotoleransstrainCAS17、芽抱杆菌Bacillussp. 4014、巨大 芽抱杆菌BacillusmegateriumNBRC和芽抱杆菌Bacillussp. 1PPL-SC1中的至少一种 的菌种共同接种于液态培养基中，在有氧环境下，摇床摇36~60h，转速150~300rpm，培 养温度20~35 °C，至处理菌液呈金黄色、粘稠状特征。
[0019] 进一步的，所述步骤一中。培养处理菌液的具体步骤为：准备液态培养基，将耐盐 短杆菌BrevibacteriumhalotoleransstrainCAS17、芽抱杆菌Bacillussp. 4014、巨大 芽抱杆菌BacillusmegateriumNBRC和芽抱杆菌Bacillussp.lPPL-SC1单独接种于液态 培养基中培养，在有氧环境下，摇床摇36~60h，转速150~300rpm，培养温度20~35°C， 形成4种菌液，将至少一种的菌液混合，形成处理菌液。
[0020] 本发明针对不同重金属污水在重金属含量上差异性较大的特性，大量筛选并优化 培育了几种对于重金属有较强吸附能力的芽孢杆菌菌种，复配成一种高效的重金属吸附复 合菌群，相对于传统单一菌种的重金属吸附，本发明利用不同菌种之间的协同作用，有效地 提高了该复合菌群的稳定性，适应不同的培养环境，保持种群优势，有利于形成优势菌群， 避免杂菌的污染，减缓菌种衰退，同时该复合菌群对于不同的重金属污水都有较强的除重 金属能力，吸附重金属的种类多，污水处理效率高。另一方面，该菌群中所采用的菌种均是 在现有的具有重金属吸附能力的芽孢杆菌属菌种进行进一步的培育和改良，其中每种单一 的菌种均对于污水中的重金属有较强的吸附能力，提高了重金属污水的处理效率，降低了 处理污水用的菌液的使用量，降低处理成本，有利于保持菌种的优良活性，从而提高菌种吸 附性能的稳定性。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明提供的污水处理的电镜照片1 ;
[0022] 图2是本发明提供的污水处理的电镜照片2 ;
[0023] 图3是本发明提供的污水处理的电镜照片3 ;
[0024] 图4是本发明提供的污水处理的电镜照片4。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026] 本发明公开了一种重金属污水处理的复合菌群，包括耐盐短杆菌Brevibacterium halotoleransstrainCAS17、芽抱杆菌Bacillussp. 4014、巨大芽抱杆菌Bacillus megateriumNBRC和芽抱杆菌Bacillussp. 1PPL-SC1中的至少一种，本发明所涉及到的四 种菌种已在中国典型培养物保藏中心保藏，地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号，保 藏日期均为2015年09月21日，所述耐盐短杆菌Brevibacteriumhalotoleransstrain CAS17的保藏号为CCTCCNO.Μ2015565,所述芽孢杆菌Bacillussp. 4014的保藏号为 CCTCCΝ0·Μ2015566,所述巨大芽孢杆菌BacillusmegateriumNBRC的保藏号为CCTCC Ν0·Μ2015568,所述芽孢杆菌Bacillussp. 1PPL-SC1 的保藏号为CCTCCΝ(λΜ2015567。
[0027] 作为进一步优选，所述复合菌群包括耐盐短杆菌Brevibacteriumhalotolerans strainCAS17、芽抱杆菌Bacillussp. 4014、巨大芽抱杆菌BacillusmegateriumNBRC和 芽孢杆菌Bacillussp.lPPL-SC1中的至少两种形成