可降解甲苯、二甲苯与丙烯酸水混合废水的混合菌剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种可降解甲苯、二甲苯与丙烯酸水混合废水的混合菌剂，含有短单胞杆菌(Brachymonas sp)LM‑R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacase sp)LM‑W。本发明专利技术还同时提供了上述混合菌剂在同时降解含甲苯、二甲苯与丙烯酸的混合废水中的应用：将混合菌剂接种至含甲苯、二甲苯与丙烯酸的混合废水中，直至短单胞杆菌LM‑R接种量OD

Application of mixed bacteria in the wastewater of toluene, xylene and acrylic acid

【技术实现步骤摘要】
可降解甲苯、二甲苯与丙烯酸水混合废水的混合菌剂及其应用
本专利技术涉及一种降解甲苯、二甲苯与丙烯酸混合废水的混合菌剂及其在甲苯与丙烯酸混合废水处理中的应用。
技术介绍
机械设备等制造加工与维修过程中，常常进行油漆喷涂作业，喷涂所用油漆往往是较稠的原料漆经甲苯和二甲苯稀释而成，油漆喷涂作业过程中，喷涂件将附着约70％所喷射的油漆，约30的油漆以雾状进入喷房的空气中，产生大量具有强烈刺激性气味的有机气体，这些气体中含有大量的甲苯、二甲苯、丙烯酸等化合物，喷涂废气中的这些物质具有很强的生物毒性、刺激性，其可能引起肺、肝、肾、血液等器官的损害，甚至产生致癌性。含上述成分的有机废气排入环境中，长期暴露于这些气体中，从业人员将会产生严重健康危害，即使轻度也会引起食欲减退及白血球下降等症状，可见对上述油漆喷涂废气的控制与处理对企业员工和周边居民的健康保护意义重大。在油漆喷涂有机废气处理领域，水幕法是近年使用较多的一种技术，其处理原理属于吸收法，是油漆喷涂有机废气湿法处理的一种，即通过水幕来吸收喷涂有机废气中的物质。该工艺实施过程中，水幕对油漆喷涂有机废气进行吸收，形成的废水中含有大量的苯、甲苯及丙烯酸等化合物，必须经过讲解处理，达到国家标准后才能排放，由于苯、甲苯含有苯环结构，通常性质稳定，难以降解，同时丙烯酸具有较强酸性等特征，导致该类混合废水可生化性差，因此现有处理技术主要采用利用高级氧化法技术为主，包括：臭氧氧化处理技术、光催化氧化处理技术、电催化氧化技术、Fenton氧化处理技术、高压脉冲等离子处理技术等，其处理原理是利用物质的强氧化性，通过氧化反应直接将有机物转化为CO2、H2O等无机物，但其存在操作条件苛刻，运行成本偏高等问题，影响到其的广泛应用和推广，因此需寻找经济高效的替代处理技术，国外研究发现只要找到合适的耐性微生物，生化性差的有机废水仍可采用微生物技术进行处理，这类技术不但处理效果较好，而且成本也较低，无二次污染，因而微生物技术受到广泛关注，而目前我国有关微生物降解处理含甲苯、二甲苯和丙烯酸混合废水的技术研究未见报道。2019102771815的专利技术《分离自喷漆废水底泥的拜耶林克氏菌LM-W及其应用》公开了保藏编号为CGMCCNo.17168的拜耶林克氏菌(Beijerinckiasp.)LM-W，其用途是处理含丙烯酸废水；即，去除含丙烯酸废水中的丙烯酸。2019102828565的专利技术《分离自喷漆废水底泥的短单胞杆菌LM-R及其应用》公开了保藏编号为CGMCCNo.17167的短单胞杆菌(Brachymonassp.)LM-R，其用途是处理含甲苯和/或二甲苯的废水，即，去除废水中的甲苯、二甲苯。丙烯酸具有强酸性，其对微生物的毒性远大于甲苯/二甲苯，生化性非常差，丙烯酸、甲苯与二甲苯的混合废水为油漆生产企业生产废水的核心组分，由于同时具有三者的生物毒性的叠加效应，导致现有技术中能用于去除丙烯酸的菌剂与能用于去除甲苯/二甲苯的菌剂并没有通用性，目前未见采用微生物处理技术同时高效降解去除混合废水中丙烯酸、甲苯与二甲苯的研究报道，这也成为油漆生产废水微生物处理技术发展的难点，也是目前油漆生产废水处理中以高级氧化法技术为主的核心原因。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可同时降解甲苯、二甲苯与丙烯酸混合废水的混合菌剂及其应用。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种可降解甲苯、二甲苯与丙烯酸水混合废水的混合菌剂，含有短单胞杆菌(Brachymonassp)LM-R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacasesp)LM-W；短单胞杆菌(Brachymonassp.)LM-R的保藏编号为CGMCCNo.17167，拜耶林克氏菌(Beijerinckiasp.)LM-W的保藏编号为CGMCCNo.17168。作为本专利技术的混合菌剂的改进：由短单胞杆菌LM-R菌液和拜叶林克氏菌LM-W菌液组成，所述混合菌剂中，所述短单胞杆菌LM-R与拜叶林克氏菌LM-W的菌落数为2:1。本专利技术还同时提供了上述混合菌剂在同时降解含甲苯、二甲苯与丙烯酸的混合废水中的应用：将混合菌剂接种至含甲苯、二甲苯与丙烯酸的混合废水中，直至短单胞杆菌LM-R接种量OD415nm0.2-0.4、拜叶林克氏菌LM-W接种量OD415nm0.1-0.2；然后于开放体系下搅拌、pH6.0-7.0、25-30℃的条件下进行降解，降解时间为至少24h时。作为本专利技术应用的改进，降解条件(优选条件)为：pH7.0、30℃、短单胞杆菌LM-R与拜叶林克氏菌LM-W接种量的OD415nm比为0.2:0.1。鉴此目前未见采用微生物处理技术同时高效降解去除混合废水中丙烯酸、甲苯与二甲苯的研究报道，专利技术人经长期研究发现，拜耶林克氏菌(Beijerinckiasp.)LM-W、短单胞杆菌(Brachymonassp.)LM-R，两者之间可共存，且工作过程存在协同关系，彼此之间可利用对方的代谢中间产物，消除对方代谢的障碍及代谢中间产物的生物毒性，使有机物的降解更加有利，实现了丙烯酸、甲苯与二甲苯同步高效降解去除，基于上述研究，本专利技术构建了同时高效降解去除混合废水中的甲苯、二甲苯与丙烯酸水的混合菌剂及其使用方法，为油漆生产废水处理提供了成本也较低，无二次污染的微生物处理技术。在专利技术中：短单胞杆菌(Brachymonassp)LM-R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacasesp)LM-W均能以甲苯、二甲苯、丙烯酸3种化合物为唯一碳源生长。短单胞杆菌(Brachymonassp)LM-R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacasesp)LM-W对甲苯、二甲苯或丙烯酸对3种化合物的降解率与接菌量(OD415nm)相关。在相同接种总量(OD415nm)下，本专利技术所设定的混合菌剂的降解率要明显高于单一菌株，增效倍数在1.14-1.47之间。短单胞杆菌(Brachymonassp)LM-R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacasesp)LM-W的最佳接种量(OD415nm)比值为0.2:0.1，甲苯、二甲苯及丙烯酸各l000mg/L的混合基础培养基培养1天，甲苯、二甲苯及丙烯酸的解率分别达到99.99％，99.99％和99.98％。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1菌株LM-R、LM-W对混合废水中甲苯、二甲苯及丙烯酸降解率与接种量(OD415nm)的曲线关系；图2是不同接种比例下混合菌对混合废水中甲苯、二甲苯及丙烯酸降解效能的影响对比图；图2的每列中，从左至右依次为甲苯、二甲苯、丙烯酸。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：一、LM-R菌液的制备方法为：在100mL合成培养基(C6H12O6(葡萄糖)0.2％，K2HPO4(磷酸氢二钾)0.7％，KH2PO4(磷酸二氢钾)0.3％，Na3C6H5O7(柠檬酸钠)0.05％，MgSO4·7H2O(7水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可降解甲苯、二甲苯与丙烯酸水混合废水的混合菌剂，其特征在于：含有短单胞杆菌(Brachymonas sp)LM-R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacase sp)LM-W；/n短单胞杆菌(Brachymonas sp.)LM-R的保藏编号为CGMCC No.17167，拜耶林克氏菌(Beijerinckia sp.)LM-W的保藏编号为CGMCC No.17168。/n

【技术特征摘要】
1.可降解甲苯、二甲苯与丙烯酸水混合废水的混合菌剂，其特征在于：含有短单胞杆菌(Brachymonassp)LM-R和拜叶林克氏菌(Beijerinckiacasesp)LM-W；
短单胞杆菌(Brachymonassp.)LM-R的保藏编号为CGMCCNo.17167，拜耶林克氏菌(Beijerinckiasp.)LM-W的保藏编号为CGMCCNo.17168。


2.如权利要求1所述的混合菌剂，其特征在于：由短单胞杆菌LM-R菌液和拜叶林克氏菌LM-W菌液组成，所述混合菌剂中，所述短单胞杆菌LM-R与拜叶林克氏菌LM-W的菌落数为2:...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓梅，廖敏，徐娜，张宇豪，郭佳雯，梁雨琦，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33