CN108060157A - 一种用于污水处理的固定化菌球及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于污水处理的固定化菌球及其制备方法，包括以下步骤：(1)用含营养液的废水培养驯化的细菌；(2)细菌培养好后进行离心，加干燥保护剂重悬，得到重悬菌液；(3)将重悬菌液与粘土、水泥混匀，用制球机制球；(4)干燥后制得固定化菌球，本发明所用菌为在废水中驯化所得，加入干燥保护剂成球后既能保持菌的生物活性，同时也能提高菌对废水的适应性，污水净化效果显著，制得的固定化菌球传质性和机械强度好，在水体中不易破碎，易于收集，材料易得，使用寿命长，并可循环使用，可极大降低废水处理成本。

Description

一种用于污水处理的固定化菌球及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种用于污水处理的固定化菌球及其制备方法。
背景技术
固定化微生物技术是将特选的微生物固定在载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。将这种技术应用于废水处理，可提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度，增强微生物抵抗不利环境的影响，具有生长周期短、易于收集等优点。在固定化微生物技术中，以包埋法最为常用。常用的包埋载体主要有琼脂、海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(ACAM)等。包埋法制备的小球具有易于成形、传质性能好等优点，但传统方法应用于废水处理领域，其包埋材料成本相对较高，在水体中稳定性差，大规模应用有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，针对现有废水处理方法中存在的成本高、效果差、存在二次污染等问题，提出了一种用于污水处理的固定化菌球及其制备方法，经本发明制得的固定化菌球，菌浓度高，生物活性好，效果显著，制备工艺简单，易规模化生产。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，包括以下步骤：
(1)用含营养液的废水培养驯化的细菌；
(2)细菌培养好后进行离心，加干燥保护剂重悬，得到重悬菌液；
(3)将重悬菌液与粘土、水泥混匀，用制球机制球；
(4)干燥后制得固定化菌球。
更优地，步骤(1)中的营养液与废水比例为2：3-3：2，驯化的细菌接入培养液中的接种量为10％-20％，培养24h。
更优地，步骤(1)中废水为猪场厌氧发酵废水，COD为1000mg/L-1500 mg/L，营养液按照葡萄糖2g/L、尿素0.18g/L及磷酸二氢钾0.054g/L配制。
更优地，步骤(2)中离心条件为转速5000rpm/min-7000rpm/min，离心 2-5min；干燥保护剂为海藻糖30-50重量份，抗坏血酸1-3重量份，水1000 重量份。
更优地，步骤(3)中重悬菌液40-80重量份，粘土720-900重量份，水泥80-100重量份，三者充分混匀后制球，菌球直径为80mm-120mm。
更优地，步骤(4)中采用加热干燥，干燥温度为25℃-35℃或自然风干。
一种固定化菌球，由上述任意一项所述的方法制得。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明所用菌为在废水中驯化所得，加入干燥保护剂成球后既能保持菌的生物活性，同时也能提高菌对废水的适应性，污水净化效果显著。
(2)本发明的固定化菌球传质性和机械强度好，在水体中不易破碎，易于收集。
(3)本发明制得的固定化菌球，材料易得，使用寿命长，并可循环使用，可极大降低废水处理成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
地衣芽孢杆菌固定化颗粒的制备包括以下步骤：
(1)取0.5L废水，配制0.5L营养液，用强氯精消毒处理24h，接入驯化好的地衣芽孢杆菌种子液扩培，接种量10％，约24h后生长进入对数生长期；
(2)将对数生长期的菌液用离心机离心3min，离心机转速6000rpm，同时，称量4g海藻糖与0.3g抗坏血酸溶于100ml纯水中，用加入干燥保护剂的溶液对菌进行重悬；
(3)取粘土1.8kg，水泥0.2kg，将步骤(2)中重悬菌液与其充分混匀，用制球机进行制球；
(4)将制得的湿球于烘箱中28℃干燥24h后常温保存备用。
所制得的菌球粒径12mm，平均重量1.78g，密度1.97g/m3，平均菌含量2.53×108cfu/g，相对存活率33.8％。将菌球置于废水中运行一个月，球未见松散、破碎现象。
将对照组和上述实施例中得到的固定化菌球进行废水处理效果测试。对照组为：除步骤(1)外，一种用于污水处理的固定化细菌的制备方法的其他步骤与实施例1一样，步骤1，不添加菌种。
取2kg地衣芽孢杆菌菌球、2kg无菌球，分别置于两个装有8L猪场厌氧发酵废水的柱形容器中，好氧曝气处理8天，处理情况如表一所示：
表一
实施例2
枯草芽孢杆菌固定化颗粒的制备包括以下步骤：
(1)取5L废水，配制5L营养液，用强氯精消毒处理24h，接入驯化好的枯草芽孢杆菌种子液扩培，接种量10％，约24h后生长进入对数生长期；
(2)将对数生长期的菌液用离心机离心3min，离心机转速5000rpm，同时，称量5g海藻糖与0.2g抗坏血酸溶于100ml纯水中，用加入干燥保护剂的溶液对菌进行重悬；
(3)取粘土14.4kg，水泥1.6kg，将步骤(2)中重悬菌液与其充分混匀，用制球机进行制球；
(4)将制得的湿球于烘箱中28℃干燥24h后常温保存备用。
所制得的菌球粒径10mm，平均重量1.06g，密度2.03g/m3，平均菌含量 3.32×108cfu/g，相对存活率31.1％。将菌球至于废水中运行一个月，球未见松散、破碎现象。
将对照组和上述实施例中得到的固定化菌球进行废水处理效果测试。对照组为：除步骤(1)外，一种用于污水处理的固定化细菌的制备方法的其他步骤与实施例1一样，步骤1，不添加菌种。
取16kg枯草芽孢杆菌菌球，16kg无菌球，分别置于两个Φ200mm×500mm 上下开口的容器中，将猪场发酵废水用蠕动泵抽入容器，从底部进水，蠕动泵流速为4.2ml/min，上部出水，同时容器底部进行曝气，待运行稳定后测出水水质，处理效果如表二所示：
表二
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)用含营养液的废水培养驯化的细菌；
(2)细菌培养好后进行离心，加干燥保护剂重悬，得到重悬菌液；
(3)将重悬菌液与粘土、水泥混匀，用制球机制球；
(4)干燥后制得固定化菌球。
2.如权利要求1所述的一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的营养液与废水比例为2：3-3：2，驯化的细菌接入培养液中的接种量为10％-20％，培养24h。
3.如权利要求1所述的一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，其特征在于：步骤(1)中废水为猪场厌氧发酵废水，COD为1000mg/L-1500mg/L，营养液按照葡萄糖2g/L、尿素0.18g/L及磷酸二氢钾0.054g/L配制。
4.如权利要求1所述的一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，其特征在于：步骤(2)中离心条件为转速5000rpm/min-7000rpm/min，离心2-5min；干燥保护剂为海藻糖30-50重量份，抗坏血酸1-3重量份，水1000重量份。
5.如权利要求1所述的一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，其特征在于：步骤(3)中重悬菌液40-80重量份，粘土720-900重量份，水泥80-100重量份，三者充分混匀后制球，菌球直径为80mm-120mm。
6.如权利要求1所述的一种用于污水处理的固定化菌球的制备方法，其特征在于：步骤(4)中采用加热干燥，干燥温度为25℃-35℃或自然风干。
7.一种固定化菌球，其特征在于，由权利要求1-6中任意一项所述的方法制得。
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