一株假中间苍白杆菌及其应用的制作方法
本发明涉及微生物剂以及水处理领域,尤其涉及一株假中间苍白杆菌及其应用。
背景技术:
1、甾体激素药物是一类分子结构含甾体骨架的激素类药物,广泛应用于抗炎、免疫调节、避孕等领域。甾体原料药的生产过程中产生的废水因污染物浓度高、难降解、毒性强、处理难度大,已经成为制药行业环保治理的重点难题。甾体激素厂生产皮质激素、性激素、孕激素及肌松类产品的合成工艺以化学修饰甾体母核(如薯蓣皂苷元、胆固醇)为核心,涉及氧化、还原、酰化、卤化、环合等多步反应,以及溶剂萃取、结晶精制等环节。因此,甾体激素生产废水具有高浓、高盐、高生物毒性、复杂氮源等特点,其处理难度远高于普通工业废水。
2、由于甾体激素生产废水中的有机污染物成分复杂难降解,毒性物质会抑制生物处理系统,高盐度与ph波动会破坏微生物活性,重金属去除难度大,因此甾体激素生产废水的生物可利用性极低,属于典型的难降解有机废水。常规活性污泥法无法有效分解这些物质,通常需依赖高级氧化技术(如芬顿、臭氧)。因此目前针对甾体激素生产废水,企业大多以芬顿等高级氧化处理后进行生化处理(例如cn201410749247.3-一种甾体激素药物废水的深度氧化处理方法),但高级氧化处理技术的缺点在于效率低,技术能耗高、药剂成本大,且易产生二次污染物(如臭氧氧化的副产物)。
3、综上,若能以生物预处理以替代化学高级氧化处理,则有望实现废水的高效预处理,为企业活性污泥系统降低处理负担。然而,目前对于能够较好耐受高浓度甾体激素生产废水的微生物选择较少。因此,亟需开发出更多对高浓度甾体激素生产废水具有高耐受性且能够高效降低废水cod和总氮(tn)的菌种。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明提供了一株假中间苍白杆菌及其应用。本发明筛选得到了一株假中间苍白杆菌,其命名为yka3,该菌株对高浓度甾体激素生产废水具有出色的耐受性,并且该菌株还能够高效降低废水的cod和nh3-n。基于yka3菌株的特性,可采用生物预处理替代化学高级氧化,从而可实现废水的高效预处理,为企业活性污泥系统降低处理负担。
2、本发明的具体技术方案包括:
3、第一方面,本发明提供了一株假中间苍白杆菌,其命名为yka3,保藏编号为cgmccno. 19230,微生物分类命名为假中间苍白杆菌(ochrobactrum pseudintermedium),保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2019年12月23日。
4、本发明筛选得到了一株可高效降低高浓度甾体激素生产废水cod和nh3-n的假中间苍白杆菌yka3。并且可贵的是,与普通假中间苍白杆菌相比,该菌株对高浓度甾体激素生产废水具有较为出色的耐受性,在较宽的cod浓度、温度、ph以及盐度窗口内均具有出色的去除效率。因此基于该菌株的上述特性,可实现采用生物预处理替代化学高级氧化来高效预处理废水,从而为企业活性污泥系统降低处理负担。
5、第二方面,本发明提供了一种水处理菌剂,含有上述假中间苍白杆菌的活菌、发酵产物和胞内物质提取物中的一种或多种。
6、作为优选,所述菌剂的剂型为液体剂型或冻干粉。
7、进一步优选地,所述菌剂无发酵液。
8、第三方面,本发明提供了一种接种有上述假中间苍白杆菌的活性污泥。
9、第四方面,本发明提供了上述假中间苍白杆菌或水处理菌剂或活性污泥在去除含甾体激素废水中cod和nh3-n中的应用。
10、第五方面,本发明提供了一种甾体激素生产废水的处理方法,其包括以下步骤:
11、1)碱沉淀:将甾体激素生产废水的ph调节为碱性,使废水中的金属离子发生沉淀,滤除沉淀。
12、在甾体激素的生产过程通常会有催化剂残留,例如ni(镍)、mn(锰)、pd(钯)、cu(铜)等,这些元素以离子形式存在于甾体激素生产废水中。本发明在前期研究中发现,高含量金属离子容易导致微生物中毒。为此,本发明有针对性地结合物理前处理--碱沉淀法来去除这些金属离子。
13、2)废水营养调节:向废水中投加kh2po4,并调节废水ph至中性。
14、3)生物预处理:将废水输送至依次串联的第一好氧生化预处理池(mfes-1)和第二好氧生化预处理池(mfes-2)进行生物预处理;所述第一好氧生化预处理池和第二好氧生化预处理池中接种假中间苍白杆菌。
15、4)生化处理:将废水输送至活性污泥系统进一步处理。
16、作为优选,所述甾体激素生产废水中还含有dmf、三乙胺、dmso、thf、吡啶、甲苯和乙腈中的一种或多种。
17、作为优选,步骤1)中,所述碱性的ph为9.0-10.5。
18、由于碱的添加会导致废水体系中盐分含量增加。为了避免废水体系盐分过分增加,本发明选择上述可实现金属离子明显沉淀的较低碱度。
19、作为优选,步骤1)中,所述金属离子包括镍离子、锰离子、钯离子和铜离子中的一种或多种。
20、作为优选,步骤2)中,所述kh2po4的投加量为0.1-1g/l。
21、作为优选,步骤3)中,所述第一好氧生化预处理池和第二好氧生化预处理池的停留时间分别为40-60h。
22、作为优选,步骤3)中,所述生物预处理的条件为:do>2mg/l,水温30-35℃,控制ph=6.0-7.0。
23、作为优选,步骤3)中,所述第一好氧生化预处理池和第二好氧生化预处理池的底部设有曝气系统。
24、与现有技术对比,本发明的有益效果是:
25、(1)本发明筛选得到了一株对高浓度甾体激素生产废水具有高耐受性且能够高效降低废水cod和nh3-n的假中间苍白杆菌。该菌株对高浓度甾体激素生产废水具有较为出色的耐受性,在较宽的cod浓度、温度、ph以及盐度窗口内均具有出色的去除效率。
26、(2)本发明基于假中间苍白杆菌yka3的特性,采用生物预处理替代化学高级氧化,从而可实现废水的高效预处理,为企业活性污泥系统降低处理负担。
1.一株假中间苍白杆菌,其特征在于:命名为yka3,保藏编号为cgmcc no. 19230,微生物分类命名为假中间苍白杆菌(ochrobactrum pseudintermedium),保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2019年12月23日。
2.一种水处理菌剂,其特征在于:含有权利要求1所述假中间苍白杆菌的活菌、发酵产物和胞内物质提取物中的一种或多种。
3.一种接种有权利要求1所述假中间苍白杆菌的活性污泥。
4.根据权利要求1所述假中间苍白杆菌或权利要求2所述水处理菌剂或权利要求3所述活性污泥在去除甾体激素生产废水中cod和nh3-n中的应用。
5.一种甾体激素生产废水的处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
6.根据权利要5所述的处理方法,其特征在于:所述甾体激素生产废水中还含有dmf、三乙胺、dmso、thf、吡啶、甲苯和乙腈中的一种或多种。
7.根据权利要5所述的处理方法,其特征在于:步骤1)中,所述碱性的ph为9.0-10.5。
8.根据权利要5或7所述的处理方法,其特征在于:步骤1)中,所述金属离子包括镍离子、锰离子、钯离子和铜离子中的一种或多种。
9.根据权利要5所述的处理方法,其特征在于:步骤2)中,所述kh2po4的投加量为0.1-1g/l。
10.根据权利要5所述的处理方法,其特征在于:步骤3)中,
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