CN105396565A - 一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法 - Google Patents

一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法，属于吸附剂制备领域。本发明制得的环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂用环氧树脂包覆硝化细菌作为氨氮废水吸附剂，延长了硝化菌在***中的停留时间，使氨氮废水处理效率提高。

Description

一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法，属于吸附剂制备领域。
背景技术
硝化细菌是历史上最早发现的表现为化能无机自养型的微生物，它们能够通过硝化作用把氨氮转化为亚硝酸盐，再进一步把亚硝酸盐转化为硝酸盐，在自然界氮素循环中发挥着十分重要的作用。目前，已知的化能无机自养型硝化细菌均不能将氨直接氧化成硝酸盐。将氨氮氧化为硝态氮的过程是两类不同的细菌连续作用的结果。一类是氨氧化菌，即亚硝酸细菌包括亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属、亚硝酸球菌属等，它们把氨氮转化为亚硝酸盐另一类是亚硝酸氧化菌，即硝酸细菌包括硝酸杆菌属、硝酸螺菌属和硝酸球菌属等，它们将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。亚硝酸细菌与硝酸细菌这两个生理亚群对底物的要求非常专一，亚硝酸细菌以氨作为能源，硝酸细菌以亚硝酸盐作为能源。因此，长期以来人们一直把硝化细菌分为两个亚群亚硝酸细菌与硝酸细菌，这两类细菌都属于硝化杆菌科，能利用氧化过程释放的能量，使合成为细胞有机物质，对溶解氧、温度、等外界因素的变化反应灵敏，易受外界环境的影响。
氮素是导致水质富营养化污染的主要元素之一。微生物去除氨氮需经过好氧硝化、厌氧缺氧反硝化两个阶段。硝化菌、脱氮菌的增殖速度慢，要想提高去除率，必须有较长的停留时间和较高的细菌浓度。传统污水中的氨氮处理工艺一般是通过提高泥龄来增加污泥中硝化菌的数量，但是水力停留时间限制泥龄，难以延长硝化菌在***中的停留时间，氨氮不能得到有效的去除。微生物固定化技术实现了水力停留时间和生物停留时间的分离，实现了无限长的生物停留时间，为生长缓慢的硝化细菌提供了一种良好的滞留方法，增加了其在处理装置内的浓度，提高了废水处理效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前传统污水中的氨氮处理工艺一般是通过提高泥龄来增加污泥中硝化菌的数量，但是水力停留时间限制泥龄，难以延长硝化菌在***中的停留时间，氨氮不能得到有效的去除的缺陷，提供了一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法，该方法用环氧树脂包覆硝化细菌作为氨氮废水吸附剂，延长了硝化菌在***中的停留时间，使氨氮废水处理效率提高。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
(1)称取50～100g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理5～7h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以300～400r/min的转速机械搅拌活化20～30min；
(2)将活化后的混合粉末移入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，将干燥后的粉末移入陶瓷罐中，加入500～600g环氧树脂，移入油浴锅中加热升温至150～200℃，搅拌15～20min使环氧树脂完全融化；
(3)向熔化后的环氧树脂中加入树脂总质量70～80％的二乙胺基丙胺，再放入磁力搅拌机中，以400～500r/min的转速进行搅拌30～40min，之后移入超声分散仪中，以200～300W的功率超声分散20～30min，超声频率为35～45KHz，得到分散液；
(4)向上述搅拌过程中的分散液里加入分散液总质量10～20％的甘油，继续搅拌25～35min，移入冰水浴中，在4～6℃下冰浴反应1～2h后，制得环氧树脂包覆液；
(5)取2～3kg污水曝气池中的活性污泥，将污泥通过细网过滤后，用质量浓度为0.9％的氯化钠溶液冲洗3～5次，收集冲洗液，放在琼脂培养基中，在35～45℃下培养3～5天，得到富含硝化细菌的菌体悬浊液；
(6)将制得的悬浊液逐滴滴入上述得到的环氧树脂包覆液中，放置在磁力搅拌机上，以200～300r/min的转速搅拌搅拌12～18h，将搅拌后的混合液放入旋转蒸发器中，旋蒸浓缩后用冻干机干燥，粉碎后即得一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂。
本发明具体应用方法：将本发明制得的环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂投入氨氮废水处理池中，对池底进行曝气处理6～12h后，使吸附剂和废水充分接触对高浓度氨氮废水吸附反应后，废水即可达标排放。
本发明的有益效果是：该方法用环氧树脂包覆硝化细菌作为氨氮废水吸附剂，延长了硝化菌在***中的停留时间，使氨氮废水处理效率提高。
具体实施方式
称取50～100g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理5～7h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以300～400r/min的转速机械搅拌活化20～30min；将活化后的混合粉末移入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，将干燥后的粉末移入陶瓷罐中，加入500～600g环氧树脂，移入油浴锅中加热升温至150～200℃，搅拌15～20min使环氧树脂完全融化；向熔化后的环氧树脂中加入树脂总质量70～80％的二乙胺基丙胺，再放入磁力搅拌机中，以400～500r/min的转速进行搅拌30～40min，之后移入超声分散仪中，以200～300W的功率超声分散20～30min，超声频率为35～45KHz，得到分散液；向上述搅拌过程中的分散液里加入分散液总质量10～20％的甘油，继续搅拌25～35min，移入冰水浴中，在4～6℃下冰浴反应1～2h后，制得环氧树脂包覆液；取2～3kg污水曝气池中的活性污泥，将污泥通过细网过滤后，用质量浓度为0.9％的氯化钠溶液冲洗3～5次，收集冲洗液，放在琼脂培养基中，在35～45℃下培养3～5天，得到富含硝化细菌的菌体悬浊液；将制得的悬浊液逐滴滴入上述得到的环氧树脂包覆液中，放置在磁力搅拌机上，以200～300r/min的转速搅拌搅拌12～18h，将搅拌后的混合液放入旋转蒸发器中，旋蒸浓缩后用冻干机干燥，粉碎后即得一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂。
实例1
称取50g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理5h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以300r/min的转速机械搅拌活化20min；将活化后的混合粉末移入烘箱中，在105℃下干燥至恒重，将干燥后的粉末移入陶瓷罐中，加入500g环氧树脂，移入油浴锅中加热升温至150℃，搅拌15min使环氧树脂完全融化；向熔化后的环氧树脂中加入树脂总质量70％的二乙胺基丙胺，再放入磁力搅拌机中，以400r/min的转速进行搅拌30min，之后移入超声分散仪中，以200W的功率超声分散20min，超声频率为35KHz，得到分散液；向上述搅拌过程中的分散液里加入分散液总质量10％的甘油，继续搅拌25min，移入冰水浴中，在4℃下冰浴反应1h后，制得环氧树脂包覆液；取2kg污水曝气池中的活性污泥，将污泥通过细网过滤后，用质量浓度为0.9％的氯化钠溶液冲洗3次，收集冲洗液，放在琼脂培养基中，在35℃下培养3天，得到富含硝化细菌的菌体悬浊液；将制得的悬浊液逐滴滴入上述得到的环氧树脂包覆液中，放置在磁力搅拌机上，以200r/min的转速搅拌搅拌12h，将搅拌后的混合液放入旋转蒸发器中，旋蒸浓缩后用冻干机干燥，粉碎后即得一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂。
本发明具体应用方法：将本发明制得的环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂投入氨氮废水处理池中，对池底进行曝气处理6h后，使吸附剂和废水充分接触对高浓度氨氮废水吸附反应后，废水即可达标排放。
实例2
称取80g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理6h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以350r/min的转速机械搅拌活化20～30min；将活化后的混合粉末移入烘箱中，在108℃下干燥至恒重，将干燥后的粉末移入陶瓷罐中，加入550g环氧树脂，移入油浴锅中加热升温至180℃，搅拌18min使环氧树脂完全融化；向熔化后的环氧树脂中加入树脂总质量75％的二乙胺基丙胺，再放入磁力搅拌机中，以450r/min的转速进行搅拌35min，之后移入超声分散仪中，以250W的功率超声分散25min，超声频率为40KHz，得到分散液；向上述搅拌过程中的分散液里加入分散液总质量15％的甘油，继续搅拌30min，移入冰水浴中，在5℃下冰浴反应1h后，制得环氧树脂包覆液；取2kg污水曝气池中的活性污泥，将污泥通过细网过滤后，用质量浓度为0.9％的氯化钠溶液冲洗4次，收集冲洗液，放在琼脂培养基中，在40℃下培养4天，得到富含硝化细菌的菌体悬浊液；将制得的悬浊液逐滴滴入上述得到的环氧树脂包覆液中，放置在磁力搅拌机上，以250r/min的转速搅拌搅拌15h，将搅拌后的混合液放入旋转蒸发器中，旋蒸浓缩后用冻干机干燥，粉碎后即得一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂。
本发明具体应用方法：将本发明制得的环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂投入氨氮废水处理池中，对池底进行曝气处理9h后，使吸附剂和废水充分接触对高浓度氨氮废水吸附反应后，废水即可达标排放。
实例3
称取80g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理6h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以350r/min的转速机械搅拌活化25min；将活化后的混合粉末移入烘箱中，在108℃下干燥至恒重，将干燥后的粉末移入陶瓷罐中，加入550g环氧树脂，移入油浴锅中加热升温至180℃，搅拌18min使环氧树脂完全融化；向熔化后的环氧树脂中加入树脂总质量75％的二乙胺基丙胺，再放入磁力搅拌机中，以450r/min的转速进行搅拌35min，之后移入超声分散仪中，以250W的功率超声分散25min，超声频率为40KHz，得到分散液；向上述搅拌过程中的分散液里加入分散液总质量15％的甘油，继续搅拌30min，移入冰水浴中，在5℃下冰浴反应1h后，制得环氧树脂包覆液；取2kg污水曝气池中的活性污泥，将污泥通过细网过滤后，用质量浓度为0.9％的氯化钠溶液冲洗5次，收集冲洗液，放在琼脂培养基中，在45℃下培养5天，得到富含硝化细菌的菌体悬浊液；将制得的悬浊液逐滴滴入上述得到的环氧树脂包覆液中，放置在磁力搅拌机上，以300r/min的转速搅拌搅拌18h，将搅拌后的混合液放入旋转蒸发器中，旋蒸浓缩后用冻干机干燥，粉碎后即得一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂。
本发明具体应用方法：将本发明制得的环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂投入氨氮废水处理池中，对池底进行曝气处理12h后，使吸附剂和废水充分接触对高浓度氨氮废水吸附反应后，废水即可达标排放。

Claims (1)

1.一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
(1)称取50～100g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理5～7h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以300～400r/min的转速机械搅拌活化20～30min；
(2)将活化后的混合粉末移入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，将干燥后的粉末移入陶瓷罐中，加入500～600g环氧树脂，移入油浴锅中加热升温至150～200℃，搅拌15～20min使环氧树脂完全融化；
(3)向熔化后的环氧树脂中加入树脂总质量70～80％的二乙胺基丙胺，再放入磁力搅拌机中，以400～500r/min的转速进行搅拌30～40min，之后移入超声分散仪中，以200～300W的功率超声分散20～30min，超声频率为35～45KHz，得到分散液；
(4)向上述搅拌过程中的分散液里加入分散液总质量10～20％的甘油，继续搅拌25～35min，移入冰水浴中，在4～6℃下冰浴反应1～2h后，制得环氧树脂包覆液；
(5)取2～3kg污水曝气池中的活性污泥，将污泥通过细网过滤后，用质量浓度为0.9％的氯化钠溶液冲洗3～5次，收集冲洗液，放在琼脂培养基中，在35～45℃下培养3～5天，得到富含硝化细菌的菌体悬浊液；
(6)将制得的悬浊液逐滴滴入上述得到的环氧树脂包覆液中，放置在磁力搅拌机上，以200～300r/min的转速搅拌搅拌12～18h，将搅拌后的混合液放入旋转蒸发器中，旋蒸浓缩后用冻干机干燥，粉碎后即得一种环氧树脂包埋硝化细菌高浓度氨氮废水吸附剂。
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