公布日：2024.05.28
申请日：2024.04.11
分类号：C12N11/14(2006.01)I;C12N11/10(2006.01)I;C12N11/084(2020.01)I;C12N11/04(2006.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C12R1/89(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种利用废弃贝壳联合固定化菌藻处理生活污水的方法，使用活性污泥进行微生物接种，得到菌液；用培养液将小球藻培养到对数生长期，得到藻液；将菌液和藻液混合后加超纯水稀释，得到菌藻混合液；在菌藻混合液中加入高温煅烧后的牡蛎壳粉末进行混合吸附，得到混合液；在混合液加到凝胶中搅匀，然后用注射器滴到CaCl2溶液中，室温下固定交联后过滤出固定化微球，超纯水浸泡，得到改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物。本发明利用改性牡蛎壳提供菌藻的生存环境，菌藻共生系统可以有效的对生活污水中的有机物进行降解和氮磷去除。该方法能够绿色低耗并高效的处理生活污水。
权利要求书
1.一种改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将餐余牡蛎壳经过清洗、粉碎后进行高温煅烧，球磨，得到牡蛎壳粉末；使用活性污泥进行微生物接种，静置后进行离心，去除上清液，得到菌液；用培养基将小球藻培养到对数生长期，离心，去除上清液，得到藻液；将所述菌液和所述藻液混合后加超纯水稀释，得到菌藻混合液；在所述菌藻混合液中加入所述牡蛎壳粉末进行混合吸附，得到混合液；将所述混合液加到凝胶中搅匀，然后用注射器滴到CaCl2溶液中，室温下固定交联后过滤出固定化微球，超纯水浸泡，得到改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物。
2.根据权利要求1所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧是指在900℃下煅烧30min。
3.根据权利要求1所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为4000r/min，时间为10min。
4.根据权利要求1所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述培养基包括以下组分：1.5g/L硝酸钠、0.04g/L三水磷酸氢二钾、0.075g/L七水硫酸镁、0.036g/L二水氯化钙、0.006g/L柠檬酸、0.006g/L柠檬酸铁铵、0.001g/LEDTA、0.02g/L碳酸钠、0.00286g/L硼酸、0.00181g/L一水氯化锰、0.00222g/L七水硫酸锌、0.000079g/L五水硫酸铜、0.00039g/L二水钼酸钠、0.000049g/L六水硝酸钴。
5.根据权利要求1所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述活性污泥中的参数为：污泥沉降比14％，污泥负荷20％，污泥指数73mg/L，混合物悬浮固体2200mg/L；所述微生物包括变形菌、绿弯菌、拟杆菌、疣微菌、放线菌和酸杆菌。
6.根据权利要求1所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述菌液和藻液的生物量比为1∶2；所述牡蛎壳粉末的掺量为所述菌藻混合液总质量的3％；所述混合液与凝胶的体积比为2∶3；所述CaCl2溶液的质量浓度为4％。
7.根据权利要求6所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述凝胶的制备方法为：将聚乙烯醇和海藻酸钠放入超纯水中加热溶解，冷却至室温，形成凝胶。
8.根据权利要求1所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，其特征在于，所述固定交联的温度为22-28℃，时间为2h。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物。
10.一种利用废弃贝壳联合固定化菌藻处理生活污水的方法，其特征在于，利用权利要求9所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物作为吸附剂对生活污水进行处理。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种利用废弃贝壳联合固定化菌藻处理生活污水的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物的制备方法，包括以下步骤：
将餐余牡蛎壳经过清洗、粉碎后进行高温煅烧，球磨，得到牡蛎壳粉末；
使用活性污泥进行微生物接种，静置后进行离心，去除上清液，得到菌液；
用培养基将小球藻培养到对数生长期，离心，去除上清液，得到藻液；
将所述菌液和所述藻液混合后加超纯水稀释，得到菌藻混合液；
在所述菌藻混合液中加入所述牡蛎壳粉末进行混合吸附，得到混合液；
在所述混合液加到凝胶中搅匀，然后用注射器滴到CaCl2溶液中，室温下固定交联后过滤出固定化微球，超纯水浸泡，得到改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物。
进一步地，所述高温煅烧是指在900℃下煅烧30min。
进一步地，所述离心的转速为4000r/min，时间为10min。
进一步地，所述培养基包括以下组分：1.5g/L硝酸钠、0.04g/L三水磷酸氢二钾、0.075g/L七水硫酸镁、0.036g/L二水氯化钙、0.006g/L柠檬酸、0.006g/L柠檬酸铁铵、0.001g/LEDTA、0.02g/L碳酸钠、0.00286g/L硼酸、0.00181g/L一水氯化锰、0.00222g/L七水硫酸锌、0.000079g/L五水硫酸铜、0.00039g/L二水钼酸钠、0.000049g/L六水硝酸钴；所述微生物为包括变形菌、绿弯菌、拟杆菌、疣微菌、放线菌和酸杆菌。
进一步地，所述活性污泥中的参数为：污泥沉降比14％，污泥负荷20％，污泥指数73mg/L，混合物悬浮固体2200mg/L。
进一步地，所述菌液和藻液的生物量比为1∶2；所述牡蛎壳粉末的掺量为所述菌藻混合液总质量的3％；所述混合液与凝胶的体积比为2∶3；所述CaCl2溶液的质量浓度为4％。
更进一步地，所述凝胶的制备方法为：将聚乙烯醇和海藻酸钠放入超纯水中加热溶解，冷却至室温，形成凝胶。
进一步地，所述固定交联的温度为22-28℃，时间为2h。
本发明还提供一种利用上述制备方法制备得到的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物。
本发明还提供一种利用废弃贝壳联合固定化菌藻处理生活污水的方法，利用所述的改性牡蛎壳/固定化菌藻复合物作为吸附剂对生活污水进行处理。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
(1)本发明采用废弃的餐余牡蛎壳，不仅可以减少污染，还可以节约成本，牡蛎壳具有独特的微观结构，具有适合生物生息的粗糙表面，并拥有巨大的表面积。
(2)本发明采用高温煅烧废弃牡蛎壳，煅烧过程中二氧化碳的逸出使壳体成为疏松多孔结构，有利于形成较高的生物量，且具有良好的吸附性能。
(3)聚乙烯醇固定化面临着难以制成球状颗粒或成球难以控制、传质阻力大、易发胀和粘连等问题，故本发明加入适量的海藻酸钠，对聚乙烯醇成球性、提高菌类活性及包埋颗粒强度等都有提升。
(4)本发明所用材料易得，成本低，材料合成简单，处理效果好，具有广阔的应用前景。
（发明人：胡菁;陈政权;吕玉清;韩亚超;石小倩;尹彤云;张翔宇;张登萍;王雯;马晟铭;龙云川;蒋娟;张延）
