申请日2018.08.24
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C12N11/10; C12N11/14; C02F3/34
摘要
本发明属于包含微生物的废水处理技术领域，公开了一种固定化微生物及其制备方法和在去除废水中氮磷的应用，将海藻酸钠与水混合，搅拌，得到海藻酸钠溶液;将微生物悬浮液与所得的海藻酸钠溶液混合，得到混合溶液;向CaCl2溶液中加入壳聚糖，得到交联剂溶液;用注射器将混合溶液滴加到交联剂溶液中，形成白色球型颗粒，并在其中浸泡;取出白色球形颗粒，用生理盐水清洗3‑4次，自然风干，得到固定化微生物。在制备过程中，以海藻酸钠‑壳聚糖为载体，壳聚糖具有良好的生物相容性，且价格低廉，在降低固定化微生物制备成本的基础上，提高了固定化微生物的机械强度和对废水中氮磷的去除效率。
权利要求书
1.一种固定化微生物，其特征在于，所述固定化微生物为耐受氮磷的微生物。
2.一种如权利要求1所述固定化微生物的制备方法，其特征在于，所述固定化微生物的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将海藻酸钠与水混合，搅拌，得到海藻酸钠溶液;
步骤二，将微生物悬浮液与步骤一所得的海藻酸钠溶液混合，得到混合溶液;
步骤三，向CaCl2溶液中加入壳聚糖，得到交联剂溶液;
步骤四，用注射器将步骤二的混合溶液滴加到交联剂溶液中，形成白色球型颗粒，并在其中浸泡;取出白色球形颗粒，用生理盐水清洗3-4次，自然风干，得到固定化微生物。
3.如权利要求2所述的固定化微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤一中海藻酸钠与水的质量体积比为0.2%-1.6%。
4.如权利要求2所述的固定化微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的微生物是指由活性污泥中筛选得到的耐受氮磷的微生物。
5.如权利要求2所述的固定化微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤三中CaCl2溶液中CaCl2与水的质量体积比为1%-2%。
6.如权利要求2所述的固定化微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤三中壳聚糖与CaCl2溶液的质量体积比为0.2%-1%。
7.如权利要求2所述的固定化微生物的制备方法，其特征在于，所述步骤四中白色球型颗粒在交联剂中浸泡时间为20-60min。
8.一种如权利要求1所述固定化微生物在去除废水中氮磷的应用。
说明书
固定化微生物及其制备方法和在去除废水中氮磷的应用
技术领域
本发明属于包含微生物的废水处理技术领域，尤其涉及一种固定化微生物及其制备方法和在去除废水中氮磷的应用。
背景技术
目前，业内常用的废水生物处理技术有如下劣势：在游离微生物中往往有菌体自由沉降困难、微生物密度不高等问题;在实际废水处理中往往有菌体易流失、固液分离难、处理效果差等问题。因此，微生物固定化技术引起研究者们广泛关注。微生物固定化技术是利用化学或物理的手段将游离的细胞或酶定位于限定的区域，使其保持活性并能反复利用的方法。微生物固定化技术可以同时处理废水中氮磷。其固定方法包括吸附法、包埋法、交联法和无载体固定法。其中包埋法和交联法比较常用。包埋法固定化微生物常用的载体是海藻酸钠、琼脂等，其对微生物活性影响比较小，成球容易等优点，但抗微生物分解能力差，机械强度较低，重复使用性能差。交联法常用的交联剂是戊二醛，聚乙烯醇等，该方法微生物结合强度高、稳定性好、环境容量好，但仍存在一定的不足，交联剂价格昂贵，对微生物活性影响较大，固定化时间较长。由于这些方法部分局限性，微生物固定化技术还未广泛应用于实际工程中。总之，在废水处理领域，固定化技术还不够完善，仍需进一步研究。然而随着经济和社会的发展，我国水体环境污染已经变成不可忽视的问题，尤其是水体的富营养化，水体富营养化已经成为我国环境可持续发展的重要限制因素之一。氮磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，促使水生植物旺盛生长，导致水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他水生生物大量死亡。针对水体的富营养化问题，传统的处理方法有物理化学法和生物法。虽然这些处理方法有一定效果，但存在一定的局限性。吹脱法去除氨氮的效果较好，操作简单，易于控制，但吹脱前需要加碱把废水的pH值调到11以上，吹脱后又需要加酸把pH调整到9以下，因此药剂量消耗较大，且所需空气量较大，动力消耗大，成本高。化学沉淀法不受温度限制，操作简单，去除率高，形成的产物可用作复合肥料用于农业生产，实现废物利用，但缺点是所加药剂价格较高，而可作为化肥的产物价格低，且投加量过大时，产生过多的污泥，引入的药剂易造成二次污染，处理成本偏高。折点加氯法处理效果稳定，通过适当控制可使去除率达到80%以上，但运行费用高，液氯安全使用和贮存要求高，副产物会造成二次污染。而传统的生物处理氨氮废水存在的主要问题是硝化反硝化所需时间较长，硝化过程所需的氧气量较大，曝气时间长，反硝化过程复杂，有时排放水中仍残留NO2-、NO3-，同样会造成环境污染，且氨氮浓度较高时，必须增加回流比稀释原废水，同时增加大量氧气和碳源，使成本增加。
综上所述，现有技术存在的问题是：传统处理水体氮磷方法成本高，治理费用昂贵，容易造成二次污染。
解决上述技术问题的难度和意义：传统物化法药剂投加量大、成本高、易产生二次污染物，传统生物法处理周期长、占地面积大、运行费用高。因此，开发一种微生物固定化技术处理废水中的氮磷具有非常重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种固定化微生物及其制备方法和在去除废水中氮磷的应用技术。
本发明是这样实现的，一种固定化微生物，所述固定化微生物为耐受氮磷的微生物。
本发明的另一目的在于提供一种所述固定化微生物的制备方法，所述固定化微生物的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将海藻酸钠与水混合，搅拌，得到海藻酸钠溶液;
步骤二，将微生物悬浮液与步骤一所得的海藻酸钠溶液混合，得到混合溶液;
步骤三，向CaCl2溶液中加入壳聚糖，得到交联剂溶液;
步骤四，用注射器将步骤二的混合溶液滴加到交联剂溶液中，形成白色球型颗粒，并在其中浸泡;取出白色球形颗粒，用生理盐水清洗3-4次，自然风干，得到固定化微生物。
进一步，所述步骤一中海藻酸钠与水的质量体积比为0.2%-1.6%。
进一步，所述步骤二中的微生物是指由活性污泥中筛选得到的耐受氮磷的微生物。
进一步，所述步骤三中CaCl2溶液中CaCl2与水的质量体积比为1%-2%。
进一步，所述步骤三中壳聚糖与CaCl2溶液的质量体积比为0.2%-1%。
进一步，所述步骤四中白色球型颗粒在交联剂中浸泡时间为20-60min。
本发明的另一目的在于提供一种所述固定化微生物在去除废水中氮磷的应用技术。
