[發明專利]一種降解水中石油的固定化微生物顆粒

無效

• 申請號: 201110299829.2
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103031298A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 郭書海;魏小娜;李剛;吳波
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N11/08;C12N11/04;C02F3/34;C02F101/32
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術領域

本發明屬于生物固定化及環保技術領域，具體的說是一種降解水中石油的固定化微生物顆粒。

背景技術

石油開采生產過程會產生大量石油類污染物，這些污染物可以經過多種途徑進入地表水體，對當地地表水系統造成一定程度的污染，且其污染呈現污染面積大、污染物濃度低、不易去除等特點。此外，地表水體流動性大、季節性強，復雜的污染特性增加了傳統修復技術實施的困難。

固定化微生物技術是通過采用化學或物理的手段將游離細胞或酶定位于限定的空間區域內，使其保持活性并可反復利用的一種基本技術。固定化微生物的制備方法大致可分為吸附法、共價結合法、交聯法和包埋法4種。包埋法是細胞固定化最常用的方法，可分為凝膠包埋法和微膠囊法，即將細胞包裹于凝膠的微小格子內或半透膜聚合物的超濾膜內。該法操作簡單，對細胞活性影響較小，強度較高，目前已被廣泛地應用于廢水處理。

與應用游離微生物的技術相比，固定化微生物技術可以使微生物在某一固定區域具有較高的密度，減輕或消除微生物的流失，提高反應速度，同時固定化細胞顆粒的微環境有利于屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質對微生物體的惡性競爭、吞噬和毒害，便于培養優勢微生物種群，使其在復雜環境中和激烈的操作條件下可穩定地發揮高效性能，特別適用于染物濃度較低的流動水體污染物的去除。

對包埋法固定化微生物來說，底物和氧在包埋材料中的擴散速度是影響污染物去除效果的主要制約因素。油類污染物在水體中的分散性、液滴大小、表面張力等，是影響其在包埋載體中擴散的主要因素，因而嚴重制約著該類污染物的微生物降解速度和處理時間，甚至在優勢菌種高度密集的情況下，降解效果仍然較差。因此，如何降低界面張力，增大油/水界面面積，提高油類的生物可利用性是解決問題的關鍵。

發明內容

本發明目的在于提供一種降解水中石油的固定化微生物顆粒。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：固定化微生物顆粒由載體、SiO₂、表面活性劑、活性污泥和交聯劑組成，包埋載體濃度為8％～12％(W/V)，SiO₂濃度為1.5％～3％(W/V)，表面活性劑Tween80終濃度為100～200mg/L，鼠李糖脂終濃度為100～180mg/L。制備時以聚乙烯醇和海藻酸鈉為包埋載體，在包埋載體上擔載抑制固定化顆粒水溶膨脹的SiO₂，加入活性污泥、表面活性劑，以含2％(W/W)CaCl₂的飽和硼酸溶液為交聯劑，采用延時包埋法，制成直徑為3mm～5mm的固定化微生物顆粒。

本發明所具有的優點：

1.本發明微生物顆粒可對石油類污染物濃度較低、油分粒徑較大的水進行處理，對該水體中的石油類污染物仍能顯示較高的降解效率，并且該降解效率可以長時間穩定保持。

2.采用本發明方法制備的固定化微生物顆粒，通過添加適宜濃度的表面活性劑，能夠降低界面張力，增大油/水界面面積，增強了微生物與油類的直接接觸；通過表面活性劑的增溶作用，實現了固定化顆粒附近油相在水相中的分散，提高了油類的微生物可利用率。采用本發明方法制備的固定化微生物顆粒，能明顯促進石油污染物的微生物降解過程，大幅度提高微生物的除油效果。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例1

1、固定化微生物顆粒的制備

固定化微生物顆粒，其包埋混合液組分及比例見表1。

表1固定化微生物顆粒各成分比例