[發(fā)明專利]應(yīng)用微生物填料的凈化富養(yǎng)水方法及流化床

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410216502.8
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104030457A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁運(yùn)祥;李卓杰;吳定心;鐘旭勝
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市華中生物科技有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/30
• 代理公司: 東莞市說文知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44330
• 代理人: 程修華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水凈化技術(shù)領(lǐng)域，這里特指將富營養(yǎng)化污染水體，應(yīng)用微生物填料的凈化富養(yǎng)水方法。

背景技術(shù)

我國的江河湖泊水體污染主要包括氮磷等營養(yǎng)物和有機(jī)物污染兩方面。削減水體N、P?和有機(jī)污染物的技術(shù)途徑除了消除點(diǎn)源（截流污染源）、減少和控制面源污染這些最基本的途徑外，國內(nèi)外最常見的方法有機(jī)械清淤法、引水沖洗法、化學(xué)法和生物修復(fù)法。與物理、化學(xué)方法相比，生物修復(fù)技術(shù)可在常溫下高效完成，具有處理效果好、工程造價(jià)相對較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本大大低于機(jī)械清淤和引水沖洗等技術(shù)，并可避免鋪設(shè)機(jī)械設(shè)備、修坡筑堤以及由于污泥堆放造成的環(huán)境二次污染問題。在生物修復(fù)方法中，微生物技術(shù)更是具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢：其來源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；不僅能夠去除各類有機(jī)物、病原體與有毒物質(zhì)，還能去除臭味、提高透明度與降低色度等；對處理環(huán)境的影響小，不產(chǎn)生二次污染。

但是，直接應(yīng)用微生物制劑處理污水存在治理成本高、效果不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，針對這一問題，微生物固定化技術(shù)在上世紀(jì)九十年代營運(yùn)而生，它是利用載體材料或包埋物料將微生物進(jìn)行固定，使其實(shí)現(xiàn)固著生長，從而有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的數(shù)量和反應(yīng)后的固液分離，并有利于去除氮和去除高濃度有機(jī)物或難降解物質(zhì)，提高系統(tǒng)的處理能力和適應(yīng)性。目前的固定化技術(shù)均采用單層包埋或吸附技術(shù)，利用填料本身的空隙度，在環(huán)境中逐步讓不同需氧類型的菌劑定位在不同層次生長，然而，這種方式存在如下問題：第一，不同類型菌劑定位在不同填料層次生長，并形成生物膜，需要一個(gè)緩慢的過程；第二，通常無法獲得高效的厭氧菌，使固定化微生物的處理效果大打折扣。

另外，在微生物固定化技術(shù)應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體治理方面，目前的技術(shù)是將包埋填料直接置于網(wǎng)兜中，放入水體中，讓其緩慢發(fā)生作用。這種方式由于填料通常靜止于水體中，微生物的作用較為緩慢，生物膜容易老化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種應(yīng)用微生物填料的凈化富養(yǎng)水方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

微生物填料的凈化富養(yǎng)水方法，包括如下步驟：（a）利用一種包埋方法將厭氧菌固定在材料中，形成粒徑為5-10mm的填料顆粒；（b）利用殼聚糖將兼氧菌和好氧菌混合包裹在之前的顆粒外層，制成分層固定化凈水的微生物填料，粒徑15-20mm；（c）將該微生物填料置于微生物流化床中，將流化床固定于游船尾部或置于流水附近，使流水穿過流化床的微生物填料，通過微生物填料除去富營養(yǎng)化水體有機(jī)質(zhì)和氮磷。

所述的厭氧菌為丁酸梭菌、酵母菌的一種或多種混合；兼氧菌為反硝化細(xì)菌、乳酸菌、EM菌劑一種或多種混合；好氧菌為硝化細(xì)菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等的一種或多種混合。

所述的厭氧菌的包埋方法為海藻酸鈉-氯化鈣包埋法（CA），步驟如下：配制質(zhì)量濃度(w/v)為2.0-2.4%的海藻酸鈉溶液100ml，121℃、30min滅菌，將100ml菌液高速離心后用5-10ml生理鹽水重懸(或5-10g菌粉)，加入到冷卻至室溫的海藻酸鈉溶膠中，充分?jǐn)嚢杌靹颍靡欢ㄒ?guī)格的注射器逐滴滴入2%(w/v)的氯化鈣溶液中形成小球，將小球放置于4℃冰箱中固定化24h后用生理鹽水洗滌。

所述的兼氧菌和好氧菌包埋方法步驟，稱取一定量的片狀或粉狀殼聚糖，加入100-150倍質(zhì)量的20-30%的冰乙酸配制成透明膠液，在劇烈攪拌下加入15mol/L的NaOH使溶液呈中性，將析出的殼聚糖凝膠離心洗滌；再按照菌液體積比凝膠體積1:10-100的體積比將備用的濃菌液加入到定量的凝膠中，加入凝膠體積1-5%的2-10%(v/v)的戊二醛溶液和凝膠體積1-5%的2-4%(w/v)的氯化鈣溶液，之后將包埋好的厭氧菌小球加入至殼聚糖凝膠中，使其包裹凝聚成15-20mm的小球，放置于4℃交聯(lián)24h，用生理鹽水洗滌。

所述的微生物填料按體積比20-50%的量加入到流化床。

放置的微生物填料的流化床，床體采用密度較輕的塑料材質(zhì)制成，外形呈圓柱體、長方體或正方體，床體的上表面及周邊安裝有泡沫浮球，并連接一個(gè)牽引鐵環(huán)，底面設(shè)有金屬固定環(huán)，床體的周側(cè)及下底面均勻開孔，床體上端有填料口。