公布日：2022.03.04
申请日：2021.12.13
分类号：C02F3/28(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种富菌多孔反硝化填料及其制备方法，该填料是利用由天然矿物材料高温煅烧而成的颗粒多孔载体吸附反硝化细菌制成的富菌多孔反硝化填料。该填料孔隙率高、比表面积大，内部多孔结构中富含大量反硝化细菌，生物活性高，且均匀密集的多孔结构可以给反硝化细菌提供完美的栖息地和附着点，能够有效地固定反硝化细菌，具有良好的结合力和稳定性。制备方法为：制备颗粒多孔载体、制备制备反硝化细菌发酵液和向颗粒多孔载体固定反硝化细菌。该填料应用于反硝化生物滤池，因填料本身固定有大量的反硝化细菌，可以快速发挥反硝化作用且稳定性强，既节省了挂膜时间，又能有效地提升反应器内的反硝化速率，增强反应器的处理能力，对改善污水处理厂总氮不达标问题有着重要意义。
权利要求书
1.一种富菌多孔反硝化填料，其特征在于，该反硝化填料是在孔隙率大于90％的颗粒多孔载体上固定化反硝化细菌形成的吸水率达到30％以上的填料。
2.根据权利要求1所述的富菌多孔反硝化填料，其特征在于，所述颗粒多孔载体是由电气石粉、高岭土、镁质黏土、硅藻土、玉米秸秆粉末、硅酸钠和碳酸氢钠加水混合均匀后制成直径8-10mm的颗粒，再依次经预热和煅烧后制得的多孔载体。
3.一种富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1或2所述的富菌多孔反硝化填料，包括：步骤1，制备颗粒多孔载体：将电气石粉、高岭土、镁质黏土、硅藻土、玉米秸秆粉末、硅酸钠和碳酸氢钠加水混合均匀后造粒，制成颗粒；对颗粒依次进行预热与煅烧；煅烧后冷却即制得颗粒多孔载体；步骤2，制备反硝化细菌发酵液：将冷冻保存的反硝化细菌菌种接种于固体培养基上进行活化，恒温培养直至长出单菌落；挑取活化好的反硝化细菌单菌落，接种到液体培养基中得到种子液；将所述种子液接种到液体培养基中即得到反硝化细菌发酵液；步骤3，向颗粒多孔载体固定反硝化细菌：将所述步骤1得到的多孔载体投入到所述步骤2中制得的反硝化细菌发酵液中，吸附菌液直至饱和；进行风干处理后，即制得富菌多孔反硝化填料。
4.根据权利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，制成颗粒的直径为8-10mm，吸水率达到30％以上；颗粒多孔载体各原料用量按质量百分比为：电气石粉10％、高岭土20％、镁质黏土40％、硅藻土10％、玉米秸秆粉末10％、硅酸钠8％和碳酸氢钠2％。
5.根据权利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述玉米秸秆粉末为玉米秸秆粉碎后，过100目筛所得的粉末。
6.根据权利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，对颗粒的预热的温度为400-500℃，预热时间为30min；对颗粒的煅烧1000℃-1100℃，煅烧时间为120min。
7.根据权利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，反硝化细菌菌种冷冻保存于-80℃的冰箱或冰柜中；恒温培养的温度为30℃。
8.根据权利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，接种到液体培养基中，在30℃，150r/min条件下培养24h得到种子液；所述种子液按照3％的体积比接种到液体培养基中，在30℃，150r/min条件下培养24h制得反硝化细菌发酵液。
9.根据权利要求3、7或8所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述固体培养基含有按质量比的1％的胰蛋白胨、0.5％的酵母浸粉、1％的氯化钠和1.8％的琼脂粉；调节pH值6.8-7.2，之后用121℃灭菌20min；所述液体培养基含有按质量比的1％的胰蛋白胨1％、0.5％酵母浸粉、1％的氯化钠1％，装液量60％，调节pH值6.8-7.2，之后用121℃灭菌20min。
10.根据权利要求3至7任一项所述的富菌多孔反硝化填料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述风干处理为在45-50℃风干2-3h。
发明内容
本发明的目的是提供了一种富菌多孔反硝化填料及其制备方法，能加强微生物的结合力，提升反硝化填料的稳定性，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种富菌多孔反硝化填料，该反硝化填料是在孔隙率大于90％的颗粒多孔载体上固定化反硝化细菌形成的吸水率达到30％以上的填料。
本发明实施例还提供一种富菌多孔反硝化填料的制备方法，用于制备上述的富菌多孔反硝化填料，包括：
步骤1，制备颗粒多孔载体：将电气石粉、高岭土、镁质黏土、硅藻土、玉米秸秆粉末、硅酸钠和碳酸氢钠加水混合均匀后造粒，制成颗粒；对颗粒依次进行预热与煅烧；煅烧后冷却即制得颗粒多孔载体；
步骤2，制备反硝化细菌发酵液：将冷冻保存的反硝化细菌菌种接种于固体培养基上进行活化，恒温培养直至长出单菌落；挑取活化好的反硝化细菌单菌落，接种到液体培养基中得到种子液；将所述种子液接种到液体培养基中即得到反硝化细菌发酵液；
步骤3，向颗粒多孔载体固定反硝化细菌：将所述步骤1得到的多孔载体投入到所述步骤2中制得的反硝化细菌发酵液中，吸附菌液直至饱和；进行风干处理后，即制得富菌多孔反硝化填料。
与现有技术相比，本发明所提供的富菌多孔反硝化填料及其制备方法，其有益效果包括：
通过孔隙率大于90％的颗粒多孔载体上固定化反硝化细菌，不仅提升了反硝化细菌与多孔载体结合量，也提升了填料的稳定性，由于填料具有30％以上的吸水率，保证了污水与反硝化细菌接触的充分性，进而提升反硝化的处理效果。
（发明人：胡为征;张京伟;张鑫阳）
