[發(fā)明專利]一種處理養(yǎng)殖氨氮廢水的固定化降解菌的制備方法

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• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105779429A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴俊;張明;林茂平
• 申請（專利權(quán)）人: 裴俊
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C02F3/34
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種處理養(yǎng)殖氨氮廢水的固定化降解菌的制備方法，屬于菌體培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氨氮，指以氨或者銨離子形式存在的化合氨。氨氮以兩種形式存在于水中，一種是氨，又叫非離子氨，脂溶性，對水生生物有毒，另一種是銨，又叫離子銨，對水生生物無毒。

由于我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展，養(yǎng)殖廢水中的氨氮含量也日益增加，氨氮含量過高會導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量減少，更嚴(yán)重的是氨氮鹽會通過富集作用在人體內(nèi)大量積累，易引發(fā)癌癥。

人們在降低養(yǎng)殖廢水中的氨氮進(jìn)行著不斷的努力，起初人們通過不斷的換水，往養(yǎng)殖水中大量的曝氣，才能使部分氨氮逸出水面，使用余氯消毒去除氨氮，使用氧合器等來調(diào)節(jié)改善水質(zhì)，來降低養(yǎng)殖水池中氨氮和有害物質(zhì)的含量，但是這種方法不僅浪費(fèi)水資源而且不能從根本上解決養(yǎng)殖水池中的平衡問題。

隨著科技的進(jìn)步，人們用物理、化學(xué)和生物方法來解決養(yǎng)殖水池中的平衡問題，化學(xué)和物理方法有些時候會造成二次污染，有些時候一些難降解的物質(zhì)會由于富集作用最后給人類造成很大的危害，用生物方法不僅反應(yīng)條件簡單，操作簡便，而且不會造成二次污染，所以近年來，國內(nèi)外人們越來越重視用生物方法來處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的問題，尤其是養(yǎng)殖廢水中的氨氮問題。

微生物技術(shù)具有處理效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、生物濃度高和固液分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，因此，最近幾十年逐漸引入水處理領(lǐng)域并取得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，但是沒有去大多數(shù)處于實驗室試驗階段，實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的較少，主要是常用的固定化載體性能不穩(wěn)定，價格較高，使用壽命較短、難以適應(yīng)水處理系統(tǒng)中的長期連續(xù)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前在處理養(yǎng)殖氨氮廢水的過程中，常用的化學(xué)法和物理法雖可以降低養(yǎng)殖廢水中的氨氮含量，但是會對于環(huán)境造成二次污染，使得一些難降解的物質(zhì)由于富集作用給人類造成很大的傷害，且氨氮去除率仍舊不理想的現(xiàn)狀，而生物法去除氨氮反應(yīng)快速，操作簡單，但是游離態(tài)的氨氮降解菌在廢水中起效時間短，易受環(huán)境影響的缺陷，提供了一種處理養(yǎng)殖氨氮廢水的固定化降解菌的制備方法，該方法將凹凸棒土研磨成粉，和聚乙烯醇以及乙醛，在酸的催化下發(fā)生縮醛反應(yīng)，在加入表面活性劑進(jìn)行改性并振蕩起泡，固化后制得多孔氨氮降解菌載體，再用不同氨氮濃度的養(yǎng)殖廢水對池底污泥菌種進(jìn)行篩選，優(yōu)選出氨氮降解菌，固定到載體上，從而得到處理養(yǎng)殖氨氮廢水的固定化降解菌。該利用本發(fā)明處理養(yǎng)殖氨氮廢水操作簡便，反應(yīng)條件溫和，無需高溫高壓，不僅解決了傳統(tǒng)物化方法處理過程中帶來的二次污染的問題，又解決游離降解菌起效時間短，易受環(huán)境影響的缺陷，并且固定化降解菌可作為浮游生物的食物，而浮游生物又可作為水產(chǎn)品的飼料，可以無形當(dāng)中減少養(yǎng)殖成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）將50～60g凹凸棒土放入剛玉研缽中，研磨20～30min后過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到凹凸棒土粉末，在帶有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的1L三口燒瓶中加入80～100mL質(zhì)量濃度為10%聚乙烯醇溶液和等體積的濃度為0.3mol/L硫酸溶液，啟動攪拌器進(jìn)行攪拌，在攪拌的過程中通過滴液漏斗繼續(xù)滴加4～5mL質(zhì)量濃度為30%丁醛溶液，得反應(yīng)液；

（2）將反應(yīng)液移入1L燒杯中，向里加入反應(yīng)液總質(zhì)量0.5%的十二烷基苯磺酸鈉和10～20g上述制得的凹凸棒土粉末，再將燒杯放入60～70℃的水浴鍋中，于搖床上振蕩反應(yīng)5～7h，待反應(yīng)液逐漸粘稠，產(chǎn)生的泡沫體積變?yōu)樵象w積的2～3倍后，移入恒溫箱中，在50～60℃下固化1～2h；

（3）將上述固化后的泡沫狀載體用去離子水反復(fù)沖洗3～5遍，去除未反應(yīng)的硫酸和丁醛，自然晾干后放入氣流粉碎機(jī)，粉碎成粒徑為5～8mm的小顆粒，即得自制氨氮降解菌載體，備用；

（4）稱取200～300g葡萄糖、3～5g硫酸鎂、5～7g磷酸氫二鉀、5～6g磷酸二氫鉀和2～4g氯化鈉以及500～600mL氨氮濃度為100mg/L的養(yǎng)殖廢水，攪拌均勻后制得馴化培養(yǎng)基，按接入量為10%將魚類養(yǎng)殖池池底污泥加入到馴化培養(yǎng)基中，放入恒溫箱，于25～30℃下培養(yǎng)5～6天；

（5）培養(yǎng)結(jié)束后挑選長勢最好的菌落轉(zhuǎn)接于新的馴化培養(yǎng)基中，并以100mg/L的梯度增加養(yǎng)殖廢水的氨氮濃度，重復(fù)上述步驟反復(fù)馴化培養(yǎng)，直至養(yǎng)殖廢水中氨氮濃度達(dá)到500mg/L時，用去離子水淋洗培養(yǎng)基表面菌絲，收集淋洗液即為優(yōu)選出的氨氮降解菌絲懸浮液；