本發(fā)明涉及一種去除污水的方法，尤其是涉及一種處理污水的裝置。
背景技術(shù)：
：隨著水污染的日益加劇，為了尋找高效低耗的污染防治技術(shù)，自20世紀(jì)70年代以來，多種以大型水生植物為核心的污水處理和水體修復(fù)的生態(tài)技術(shù)被廣泛研究和應(yīng)用。大量工程實(shí)踐表明，這項(xiàng)技術(shù)具有低投資、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來已成為環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但是該方法技術(shù)復(fù)雜，投入成本高，使用不便。鑒于嚴(yán)峻的水體富營養(yǎng)污染現(xiàn)狀，大量的其他的去除技術(shù)得到廣泛和深入的研究。目前研究最多的是生物方面的除磷措施，尤其是生物膜反應(yīng)器，應(yīng)用于污水處理的實(shí)用生物膜反應(yīng)器工藝型式各異，主要分為典型生物膜反應(yīng)器工藝(例如生物膜濾池和生物膜轉(zhuǎn)盤等)和實(shí)用新型生物膜反應(yīng)器工藝(生物膜流化床、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBRs)以及序批式生物膜反應(yīng)器(SBBRs)等)。然而，上述生物膜反應(yīng)器絕大數(shù)是針對(duì)污水中無機(jī)磷進(jìn)行設(shè)計(jì)和去除，而專門針對(duì)污水(如養(yǎng)殖業(yè)廢水)中有機(jī)磷的去除技術(shù)和方法研究相對(duì)較少，傳統(tǒng)針對(duì)無機(jī)磷的處理技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)污水中有機(jī)磷的去除，難以達(dá)到有效的凈化效果。其次，目前對(duì)有機(jī)磷污水一般采用化學(xué)試劑法，先采用化學(xué)試劑將污水中有機(jī)磷轉(zhuǎn)化無機(jī)磷后，再進(jìn)行去除，操作繁瑣，費(fèi)用昂貴，且容易造成二次污染。與此同時(shí)，面源污水亟需治理，針對(duì)面源污水一般分布面積大、污染量廣以及難以集中控制等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的點(diǎn)源生物膜除磷反應(yīng)器工藝已不適合，且難以達(dá)到滿意的去除效果，再加上上述生物膜反應(yīng)器一般造價(jià)昂貴，運(yùn)行維護(hù)繁瑣，占地耗時(shí)，難以實(shí)際應(yīng)用到面源污水中有機(jī)磷的治理。CN103466786A中公開了一種低成本去除污水中有機(jī)磷的方法，其特征在于，首先選取價(jià)格低廉的人工彈性填料為光合生物膜富集材料，然后對(duì)光合生物膜富集材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和修飾，使其能夠快速穩(wěn)定富集微生物形成生物膜，同時(shí)根據(jù)實(shí)際工程所需，設(shè)計(jì)相應(yīng)規(guī)模的尺度和面積的處理系統(tǒng)，在受污水體中進(jìn)行布置，從而對(duì)污水中有機(jī)磷產(chǎn)生有效的去除效果。但是該方法只能去除有機(jī)磷，同時(shí)由于生物具有不確定性，并不能保證穩(wěn)定的去除效果。CN102351347A中一種超高濃度含磷污水的處理方法，屬于環(huán)境化工水污染控制領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：將污水排放到集水井中；待污水中的砂狀顆粒自由沉降到池底后，將污水排入調(diào)節(jié)池中，并向調(diào)節(jié)池內(nèi)加入硫酸溶液，當(dāng)調(diào)節(jié)池內(nèi)液體的PH值達(dá)到8時(shí)，停止加入硫酸溶液；將調(diào)節(jié)后的污水排入到地下沉淀池中，此步驟中分三個(gè)處理階段：第一階段，向沉淀池中加入氯化鈣；第二階段，向經(jīng)第一階段處理過后的污水中加入過氧化氫；第三階段，向經(jīng)第二階段處理過后的污水中加入復(fù)合絮凝劑。該方法中使用了大量的化學(xué)試劑，并不是環(huán)境友好型，而且投入成本也過高，并不適宜大規(guī)模推廣使用。基于上述缺陷，開發(fā)一種處理簡單，成本低廉，并且適宜大規(guī)模推廣使用的去除磷的方法變得尤為迫切。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：一方面，本發(fā)明提供一種處理污水的裝置，其特征在于：由沉淀池、三個(gè)生物反應(yīng)器池和至少一個(gè)太陽能板組成；三個(gè)反應(yīng)器池之間通過管道相通；反應(yīng)器中置有固定化微生物和水下攪拌裝置；反應(yīng)器側(cè)面設(shè)有進(jìn)排水口，底部設(shè)有污泥收集裝置和污泥排進(jìn)控制裝置；沉淀池可以將固體雜物去除，太陽能板可以為整個(gè)裝置提供電力，特別是驅(qū)動(dòng)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)真正的零排放。其中生物反應(yīng)器池中均勻分布有固定化微生物，所述微生物具有除磷功能。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供一種具有除磷的微生物，所述微生物為反硝化聚磷菌蠟樣芽孢桿菌H-hrbOl，保藏號(hào)為CGMCCN0.5939，其中所述的菌株被導(dǎo)入SEQIDNO：1所述的酶的基因。該酶是申請人通過前體基因組文庫篩選獲得的具有顯著提高菌株除磷效果的特異蛋白。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供所述酶的變體，具有提高的去磷活性，所述變體分別為在SEQIDNO：1的基礎(chǔ)上，在L60T,L70F,A121D,G132N,L181S,Y194V,P205A,D241Q,D259R,R262Y,G279T,或V299F存在一個(gè)突變。其中L60T代表在60位點(diǎn)處的L替換為T。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供一種污水處理方法，將導(dǎo)入了目的蛋白的芽孢桿菌制備固定化小球，然后導(dǎo)入到生物反應(yīng)器池中進(jìn)行反應(yīng)即可有效除磷。其中，本發(fā)明另外提供一種固定化空白小球的制備方法，將2.5％殼聚糖膠體溶液用8號(hào)針頭滴入凝結(jié)液(20％甲醇和30％NaOH)中，作用2h后得到中空殼聚糖球，取出用去離子水洗滌，備用。另外，本發(fā)明提供一種固定化包埋菌小球的制備方法，將制備好的固定化空白小球放入濕菌與滅菌生理鹽水的質(zhì)量體積比(g:ml)為2:100的菌懸液中，吸附2h，取出殼聚糖球并用滅菌生理鹽水洗滌后備用。另外，提供一種處理磷的小試方法，分別稱取2g固定化空白小球、固定化包埋菌小球，然后分別放入裝有200ml磷濃度為20mg/L廢水的500ml錐形瓶中，在28℃、150r/min搖床中處理，每隔一定時(shí)間0、12、24、36、48、72(h)取廢水5微升，于離心機(jī)中離心，取上清，按照鉬酸銨分光光度法(GB11893-89)測定其中總磷含量，計(jì)算除磷率。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)基因菌株能顯著的去除污水中磷，3d的去除率大于99％。附圖說明圖1是處理污水的裝置，1是太陽能板，2是生物反應(yīng)器池。實(shí)施方式實(shí)施例1轉(zhuǎn)基因工程菌的制備保藏號(hào)為CGMCCN0.5939的反硝化聚磷菌蠟樣芽孢桿菌H-hrbOl，通過本領(lǐng)域常規(guī)的試驗(yàn)方法將SEQIDNO：1所述的酶導(dǎo)入，命名為H-hrbOl-1。進(jìn)一步的，提供所述酶的變體，分別為在SEQIDNO：1的基礎(chǔ)上，在L60T,L70F,A121D,G132N,L181S,Y194V,P205A,D241Q,D259R,R262Y,G279T,或V299F存在一個(gè)突變。這些分別導(dǎo)入了突變后酶的菌株命名為：H-hrbOl-1-L60T，H-hrbOl-1-L70F，H-hrbOl-1-A121D，H-hrbOl-1-G132N，H-hrbOl-1-L181S，H-hrbOl-1-Y194V，H-hrbOl-1-P205A，H-hrbOl-1-D241Q，H-hrbOl-1-D259R，H-hrbOl-1-R262Y，H-hrbOl-1-G279T，H-hrbOl-1-V299F。實(shí)施例2固定化微球的制備固定化空白小球的制備：將2.5％殼聚糖膠體溶液用8號(hào)針頭滴入凝結(jié)液(20％甲醇和30％NaOH)中，作用2h后得到中空殼聚糖球，取出用去離子水洗滌，備用。分別將實(shí)施例1制備得到的轉(zhuǎn)基因菌株培養(yǎng)至菌濃為2.5*109個(gè)/mL。將前述制備好的固定化空白小球、離心收集的濕菌、滅菌生理鹽水的質(zhì)量體積比1g：1g：100ml制備為菌懸液，吸附2h，取出殼聚糖球并用滅菌生理鹽水洗滌后，即可獲得相應(yīng)的固定化微球。實(shí)施例3磷去除效果驗(yàn)證分別稱取2g固定化空白小球、固定化包埋菌小球，然后分別放入裝有200ml磷濃度為20mg/L廢水的500ml錐形瓶中，在28℃、150r/min搖床中處理，每隔一定時(shí)間0、12、24、36、48、72(h)取廢水5微升，于離心機(jī)中離心，取上清，按照鉬酸銨分光光度法(GB11893-89)測定其中總磷含量，計(jì)算除磷率。結(jié)果如下：從上表可以看出，本發(fā)明提供的菌株相對(duì)于原始的菌株，能夠在更短的時(shí)間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)高效降解磷的效果，而且最終磷的去除率更加高，最高可到99.86％比未導(dǎo)入基因前的96.31％具有較大幅度的提高。更加適宜于工業(yè)化應(yīng)用。實(shí)施例4污水磷去除效果驗(yàn)證取生活污水，經(jīng)測定，其中含有無機(jī)磷和有機(jī)磷混合物，含磷量共計(jì)30mg/L。采用相應(yīng)的菌株，采用實(shí)施例4的方法，其中固定化菌的添加量為10g/L。將污水先經(jīng)過沉淀池10h、然后將污水依次通入三個(gè)生物反應(yīng)器池(每個(gè)池的加液量為10t)，太陽能板為螺旋槳提供動(dòng)力，水流量為0.5t/h，依次導(dǎo)入三個(gè)反應(yīng)池，最終反應(yīng)之后的廢水按照國標(biāo)測量其中的含磷量，具體結(jié)果如下，每一個(gè)菌對(duì)應(yīng)一個(gè)完整的測量步驟。結(jié)果如下：菌名/P去除率(100％)H-hrbOl90.10％H-hrbOl-198.57％H-hrbOl-1-L60T98.23％H-hrbOl-1-L70F98.46％H-hrbOl-1-A121D98.76％H-hrbOl-1-G132N98.36％H-hrbOl-1-L181S98.46％H-hrbOl-1-Y194V98.39％H-hrbOl-1-P205A98.77％H-hrbOl-1-D241Q98.36％H-hrbOl-1-D259R98.54％H-hrbOl-1-R262Y98.64％H-hrbOl-1-G279T98.26％H-hrbOl-1-V299F58.23％另外，再檢測污水中的COD，結(jié)果表明處理后污水中COD值均低于9mg/L。從以上結(jié)果可以看出，本發(fā)明的菌株可以用于污水的去磷處理，并且去除效率較高，具有較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。序列表〈110〉裴余國〈120〉一種處理污水的裝置〈160〉1〈210〉1〈211〉330〈212〉PRT〈213〉人工序列〈400〉蛋白1MAHPHYRPRRMRHDGFSRRLMRENTLTTDDLIWPVFVHELPGRAPIASMPGVERLSLDEL61LREAENALELGIPVIDLFPVIDPAGKSLDAAEAWNPDGLAQRAVRALKSRFPELGVMTDV121ALDPYTTHGQDGIIDAKGYVLNEITVEALVKQSLSHAQAGVDIISPSDMMDGRIGAIRRA181LDADDHLNVRIMAYSAKYASAFYGPFRDAVGSAGNLGKADKTTYQMDPANGDEALREIAL241DLEEGADMVMVKPGMPYLDVVRRVKDQFRVPTFAYQVSGEYAMLKAASANGWLDERKCVL301EALMAFKRAGADGVLTYFAPQVARWLRETR當(dāng)前第1頁1 2 3