專利名稱：一種有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法。
(二)
背景技術(shù)：
固定微生物技術(shù)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始迅速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，它是通過(guò)采用 化學(xué)或物理的手段將游離細(xì)胞或微生物定位于限定的空間區(qū)域內(nèi)，使其保持活性并可反復(fù) 利用。 20世紀(jì)70年代后期，隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，研究高效微生物處理污染系統(tǒng)的 要求日益迫切。在此背景下固定化微生物技術(shù)得以迅速發(fā)展，并且在廢水生物處理中的應(yīng) 用研究也與日倶增。固定化的微生物，由于高度密集而產(chǎn)生的強(qiáng)抵抗能力或載體覆蓋物的 阻擋作用，削弱了有毒有害物對(duì)微生物的沖擊作用，使反應(yīng)器工藝運(yùn)行的安全性得到大大 提高。與傳統(tǒng)的微生物處理技術(shù)相比，該技術(shù)具有高生物量、污泥產(chǎn)量少、選擇固定優(yōu)勢(shì)菌 種、抗毒性強(qiáng)、對(duì)水質(zhì)變化穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)前固定微生物通常采用的載體主要分為單一無(wú)機(jī)載體(活性炭、沸石、多孔陶 瓷、石英砂、硅藻土、硅膠、高嶺土等)和有機(jī)載體(多糖凝膠、蛋白類、空心纖維、水凝膠、聚 氯乙烯等)，采用吸附、共價(jià)、包埋、交聯(lián)等方法將微生物固定在載體上?，F(xiàn)有的固定載體普 遍存在一些問(wèn)題載體機(jī)械強(qiáng)度低，容易解體，使用壽命短，載體生物親和性較差，生物量較 小，生物固定不牢固以及材料成本高昂，制備工藝復(fù)雜等，這也導(dǎo)致固定化微生物技術(shù)未能 廣泛應(yīng)用于實(shí)際有機(jī)廢水的處理。因此開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、高效、耐用的新型固定載體對(duì)固定微 生物廢水處理技術(shù)的推廣應(yīng)用具有非常積極的意義。 中國(guó)專利CN1824614公開(kāi)了一種污、廢水處理用載體，包括具有固定作用的中間 層和設(shè)在所述中間層表面上的外層，所述外層為眾多細(xì)絲栽植于所述中間層表面而形成， 所述細(xì)絲最好經(jīng)過(guò)去極化處理。本發(fā)明的有機(jī)廢水處理用微生物材料，由于具有由交聯(lián)反 應(yīng)形成的眾多凝膠高分子纖維"細(xì)絲"構(gòu)成的表層與網(wǎng)狀體，"細(xì)絲"直徑小，數(shù)量多，所以微 生物材料的比表面積巨大，從而提高了該微生物材料的每個(gè)生物處理單元中單位容積內(nèi)微 生物的數(shù)量，制備的微生物材料經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的水浸泡洗后，置于水中備用。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種制備方法簡(jiǎn)單、成本低，制得的有機(jī)廢 水處理用微生物材料熱穩(wěn)定性好并具有良好傳質(zhì)性能、吸附性能與生物親和性的制備方 法。 —種有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法，包括如下步驟 1)將干燥、粉碎的20目 100目篩的膨潤(rùn)土加入到羧甲基纖維素鈉溶液中混合； 其中，羧甲基纖維素鈉溶液的質(zhì)量濃度為0. 5% 3%，膨潤(rùn)土與羧甲基纖維素鈉溶液的質(zhì)
量比為i : io i : 30 ; 2)將菌種懸液倒入羧甲基纖維素鈉與膨潤(rùn)土的混合液中，菌種懸液在波長(zhǎng)600nm的吸光度為1.1 1.3，菌種懸液與羧甲基纖維素鈉溶液的體積比為i : io i : 30;
3)將上述混合液加入到攪拌罐內(nèi)，在常溫下攪拌均勻； 4)常溫下，將攪拌后的混合液逐滴加入到A1C13溶液中交聯(lián)反應(yīng)lh 3h，形成平 均粒徑為5mm 12mm的顆粒；其中，A1C13溶液的質(zhì)量濃度為0. 5% 3%，羧甲基纖維素
鈉溶液與Aici3溶液的體積比為i : 1 2 : i; 5)靜置1 3h后，水洗后即得微生物材料。 本發(fā)明步驟5)得到的微生物材料可置于水中保存?zhèn)溆谩?yōu)選地，步驟4)中將攪拌后的混合液裝入口徑2mm 6mm的注射器內(nèi)，然后逐滴
加入到AlCl3溶液中。 優(yōu)選地，所述的菌種為鐮刀菌。優(yōu)選地，步驟3)中攪拌轉(zhuǎn)速100rpm 800rpm，攪拌時(shí)間5min 30min。 所述的羧甲基纖維素鈉(CMC)和AlCl3均可選用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。 本發(fā)明是利用膨潤(rùn)土、 CMC溶液、菌種液按一定的配比混合，在常溫下，與A1C13交
聯(lián)，最終形成有一定機(jī)械強(qiáng)度，價(jià)格便宜，有良好傳質(zhì)性能和吸附性能的微生物材料。膨潤(rùn)
土的添加可以增加材料的沉降性能，并能為微生物生長(zhǎng)提供一定的無(wú)機(jī)鹽礦物質(zhì)，CMC的添
加助于提高材料的溶脹性能，能使材料進(jìn)一步硬化，增強(qiáng)材料的機(jī)械性能。 本發(fā)明微生物材料的制備方法簡(jiǎn)單易行，原料成本低廉，無(wú)毒，不產(chǎn)生二次污染，
材料吸附和傳質(zhì)性能良好，使用壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，用于微生物處理有機(jī)廢水具有廣闊的應(yīng)
用前景。
(四)


圖1是本發(fā)明有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法流程圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1 參照?qǐng)D1 ，選用20目 40目的膨潤(rùn)土 10g混合于100mL CMC溶液(CMC溶液的質(zhì) 量濃度1% )中，加入5ml鐮刀菌菌種懸液，倒入攪拌罐內(nèi)，攪拌機(jī)的電機(jī)功率500W，常溫 下，于400rpm下高速攪拌20min，用注射器滴入到100ml質(zhì)量濃度為1. 5%的A1C13溶液中 交聯(lián)1個(gè)小時(shí)后取出水洗，浸于水中，放置1天后備用。取濕重10g的微生物材料置于50mL、50mg L—1對(duì)氯苯酚溶液中，在30°C ， 100rpm 下，培養(yǎng)時(shí)間2天后，測(cè)得對(duì)氯苯酚去除率為97. 9%。微生物材料在溶液中放置1年以上均 未出現(xiàn)分解與生物降解現(xiàn)象。
實(shí)施例2 參照?qǐng)D1 ，選用100目的膨潤(rùn)土 20g混合于500mL CMC溶液(CMC溶液的質(zhì)量濃度 3% )中，再加入20ml鐮刀菌菌種懸液，將混合液倒入攪拌罐內(nèi)，攪拌機(jī)的電機(jī)功率1500W, 常溫下，于600rpm下高速攪拌10min，用注射器滴入到500mL質(zhì)量濃度為2%的A1C13溶液 交聯(lián)3個(gè)小時(shí)后取出水洗，浸于水中，放置1天后備用。取濕重20g的微生物材料置于50mL、100mg L—1苯酚溶液中，在30°C ， 100rpm下，培養(yǎng)時(shí)間2天后，測(cè)得苯酚去除率為99. 65%。微生物材料在溶液中放置1年以上均未出現(xiàn)
分解與生物降解現(xiàn)象。 實(shí)施例3 參照?qǐng)D1 ，選用60目 100目的膨潤(rùn)土 10g混合于300mL CMC溶液(CMC溶液的 質(zhì)量濃度1% )中，再加入30ml鐮刀菌菌種懸液，將混合液倒入攪拌罐內(nèi)，攪拌機(jī)的電機(jī)功 率1500W，常溫下，于400rpm下高速攪拌10min，用注射器滴入到200mL質(zhì)量濃度為2%的 A1C13溶液固定2個(gè)小時(shí)后取出水洗，浸于水中，放置1天后備用。取濕重30g的微生物材料置于50mL、200mg L—1苯酚溶液中，在30°C ， lOOrpm下， 培養(yǎng)時(shí)間3天后，測(cè)得苯酚的去除率為100%。微生物材料在溶液中放置l年以上均未出現(xiàn) 分解與生物降解現(xiàn)象。
實(shí)施例4 參照?qǐng)D1 ，選用40目 60目的膨潤(rùn)土 20g混合于400mL CMC溶液中(CMC溶液的 質(zhì)量濃度2% )，再加入20ml鐮刀菌菌種懸液，將混合液倒入攪拌罐內(nèi)，攪拌機(jī)的電機(jī)功率 1500W，常溫下，于400rpm下高速攪拌10min，滴入到300mL質(zhì)量濃度為2. 5%的八1013溶液 中交聯(lián)2個(gè)小時(shí)后取出水洗，浸于水中，放置1天后備用。 取濕重40g的微生物材料置于200mL、 lOOmg 'L—1對(duì)氯苯酚溶液中，在30°C ， lOOrpm 下，培養(yǎng)時(shí)間4天后，測(cè)得對(duì)氯苯酚的去除率為99. 20%。微生物材料在溶液中放置1年以 上均未出現(xiàn)分解與生物降解現(xiàn)象。
權(quán)利要求
一種有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將干燥、粉碎的20目～100目篩的膨潤(rùn)土加入到羧甲基纖維素鈉溶液中混合；其中，羧甲基纖維素鈉溶液的質(zhì)量濃度為0.5％～3％，膨潤(rùn)土與羧甲基纖維素鈉溶液的質(zhì)量比為1∶10～1∶30；2)將菌種懸液倒入羧甲基纖維素鈉與膨潤(rùn)土的混合液中，菌種懸液在波長(zhǎng)600nm的吸光度為1.1～1.3，菌種懸液與羧甲基纖維素鈉溶液的體積比為1∶10～1∶30；3)將上述混合液加入到攪拌罐內(nèi)，在常溫下攪拌均勻；4)常溫下，將攪拌后的混合液逐滴加入到AlCl3溶液中交聯(lián)反應(yīng)1h～3h，形成平均粒徑為5mm～12mm的顆粒；其中，AlCl3溶液的質(zhì)量濃度為0.5％～3％，羧甲基纖維素鈉溶液與AlCl3溶液的體積比為1∶1～2∶1；5)靜置1～3h后，水洗后即得微生物材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法，其特征在于步驟4) 中將攪拌后的混合液裝入口徑2mm 6mm的注射器內(nèi)，然后逐滴加入到A1C13溶液中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法，其特征在于所述的 菌種為鐮刀菌。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法，其特征在于步驟3) 中攪拌轉(zhuǎn)速100rpm 800rpm，攪拌時(shí)間5min 30min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)廢水處理用微生物材料的制備方法，包括如下步驟1)將干燥、粉碎的20目～100目篩的膨潤(rùn)土加入到羧甲基纖維素鈉溶液中混合；2)將菌種懸液倒入羧甲基纖維素鈉與膨潤(rùn)土的混合液中；3)將上述混合液加入到攪拌罐內(nèi)，在常溫下攪拌均勻；4)常溫下，將攪拌后的混合液逐滴加入到AlCl3溶液中交聯(lián)反應(yīng)1h～3h，形成平均粒徑為5mm～12mm的顆粒；5)靜置1～3h后，水洗后即得微生物材料。本發(fā)明微生物材料的制備方法簡(jiǎn)單易行，原料成本低廉，無(wú)毒，不產(chǎn)生二次污染，材料吸附和傳質(zhì)性能良好，使用壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，用于微生物處理有機(jī)廢水具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101708902SQ20091015545
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者李濟(jì)吾, 蔡偉建 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)