[发明专利]强化处理水中腐殖酸的生物菌剂及其制备方法和应用

说明书

强化处理水中腐殖酸的生物菌剂及其制备方法和应用，是要解决现有光催化工艺中的微生物容易受到紫外光的伤害，导致对于腐殖酸等有机物去除效果差的问题。该生物菌剂包括强光催化不动杆菌F3、强光催化不动杆菌C3和强光催化芽孢杆菌T4。方法：一、在UV₂₅₄条件下，对强光催化不动杆菌F3、强光催化不动杆菌C3和强光催化芽孢杆菌T4进行活化；二、在UV₂₅₄紫外光照射下进行富集培养；三、进行增殖培养至菌液中细菌数均为10⁹个/mL；四、菌液混合，即得生物菌剂。本发明通过三种微生物之间的协同作用，可以有效缩短腐殖酸降解时间，提高处理效率。本发明用于水处理领域。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及强化处理水中腐殖酸的生物菌剂。

背景技术

腐殖酸主要是由一系列复杂的生物腐殖化过程形成的有机化合物，广泛存在于土壤、天然水体等环境。在老龄垃圾填埋场中，垃圾中不能矿化、分解的有机物由于微生物长期的好氧、厌氧反应，也可以形成腐殖酸。因此，填埋10年以上的填埋场产生的老龄垃圾渗滤液中，腐殖酸是主要的有机物组成。腐殖酸主要由高分子量的胡敏酸类和中等分子量的富里酸类物质组成，由于是经过一系列生物反应合成的，因此属于类难生物降解的有机物。腐殖酸中含量最多的是碳元素(50％～60％)，其次为氧(30％～35％)，再其次为氢(4％～6％)和氮(2％～4％)。目前普遍认可的腐殖酸结构是以“二或三羟基酚类型的芳香环”为基础结构，包含了-O-、-N＝、-CH₂-、硫键、氨基和其它基团桥接，还含有羟基和醌基。腐殖酸可以通过氢键结合，形成聚集体，对其他有机物或无机物起到吸附作用；由于其分子中的酚羟基、半醌、羧基集团等具有一定的还原力，而且其芳香结构能够传递电子，使腐殖酸能通过电子传递发生氧化还原反应。

目前，常用光催化氧化法去除腐殖酸。光催化技术是利用光激发下价带电子发生跃迁产生光生电子(e^-)和空穴(h⁺)，e^-被吸附在材料表面的溶解氧吸附形成超氧负离子，而h⁺可将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水转化成氢氧自由基，这两种产物具有强氧化作用，可以将难降解有机物分解或矿化。将催化剂负载于多孔载体表面，生物膜附着于载体的内部孔道上，当外部的光催化剂受到紫外光激发时，会产生强氧化性的活性物质，将腐殖酸降解成生物可利用的中间产物，随即被孔道内的生物进一步降解，这就是光催化生物耦合技术。由于在紫外光照射下，附着于载体外部的生物膜受到很大的伤害，并且紫外光可能对载体内部的生物膜也产生不利影响，例如导致生物膜脱落、损伤微生物细胞、产生可溶性微生物产物等，影响光催化生物耦合技术对腐殖酸的去除效果。

发明内容

本发明是要解决现有光催化工艺中的微生物容易受到紫外光的伤害，导致对于腐殖酸等有机物去除效果差的问题，提供一种强化处理水中腐殖酸的生物菌剂及其制备方法和应用。

本发明强化处理水中腐殖酸的生物菌剂包括强光催化不动杆菌(Acinetobacterenhanphotocatalysis)F3、强光催化不动杆菌(Acinetobacter enhanphotocatalysis)C3和强光催化芽孢杆菌(Bacillus enhanphotocatalysis)T4。

其中所述强光催化不动杆菌(Acinetobacter enhanphotocatalysis)F3保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2019年11月20日，保藏编号为CGMCC No.18985。

所述强光催化不动杆菌(Acinetobacter enhanphotocatalysis)C3保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2019年11月20日，保藏编号为CGMCC No.18984。