[發明專利]固定氨氧化細菌的活性炭顆粒及其制備方法

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• 申請號: 201711461107.6
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108163999A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 光合強化（北京）生物科技有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/02;C02F3/10;C12N11/14;C02F101/16;C12R1/01
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本發明公開了固定氨氧化細菌的活性炭顆粒。活性炭顆粒清洗后經2?氨基苯甲酰胺、2?氯乙酰胺、4'?氯苯乙酮制備的混合液改性后得到物質A；物質經A經3?氰基苯甲醛、(三甲基硅基)乙酸乙酯、4?(甲磺酰基)苯甲酸和4?溴苯甲醛制備的混合液改性后得到物質B；物質B經4?甲基水楊酸、2?碘苯乙酸制備的混合液改性后得到物質C；在物質C上固定氨氧化細菌后得到的物質即為固定氨氧化細菌的活性炭顆粒。本發明的有益效果是，制得的固定氨氧化細菌的活性炭顆粒具有菌株活性高、能高效降解廢水中氨氮的功能。

技術領域

本發明屬于環境污染治理技術的功能材料研發與制備領域，特別涉及一種固定氨氧化細菌的活性炭顆粒及其制備方法。

背景技術

固定化微生物技術是六十年代由生物化工中的固定化酶技術發展起來的生物技術，采用物理或化學的方法將游離微生物細胞通過自凝聚固定成顆粒或是固定在特定墊層材料內，使其保持活性，可以反復利用。在七十年代后期，隨著水污染的日益嚴重，該技術因其獨特的優點而被應用于工業廢水的生物處理，與傳統的懸浮生物處理法相比，固定化微生物技術具有提高反應器內微生物細胞濃度、保持高效菌種、微生物密度高且流失少、反應速度快、耐毒害能力強、處理設備簡單等優點，因此近年來一直是國內外學者研究的熱點之一，同時也取得了令人鼓舞的研究成果。固定化微生物技術能否投入實用的關鍵之處在于固定化載體材料的選擇，應用于微生物固定化的載體應具有抗微生物分解、機械強度高、傳質性能好、對微生物無毒、性質穩定、價格低廉、壽命長等特性。目前所采用的固定化載體材料主要有：有機高分子載體、無機載體和復合載體三大類。但是仍然需要對載體進行改性，以提高載體固定微生物的活性與性能。

氨氮的遷移轉化也需要消耗水體中的氧氣，完全氧化1mg氨氮為硝態氮大概需要4.6mg溶解氧，高含量的氨氮進入更新較慢的地表水體會引起富營養化，藻類在基質充足的條件下大量生長繁殖，在此過程中會過量消耗水中溶解氧，從而產生大量有機物導致水體黑臭嚴重影響水質，并能引起魚類等水生生物因缺少氧氣而死亡。水體環境中的氨氮污染的嚴峻形勢對廢水處理工藝的處理效果、經濟效益等方面的要求也越來越高。各污水處理廠對生活污水及市政污水的處理普遍選用傳統的活性污泥法進行生物脫氮，由于環境治理成本上升，固定化微生物技術經過不斷的研究和發展，它將在廢水處理乃至于水污染治理中發揮越來越重要的作用，但是，目前還缺少用于固定氨氧化細菌的材料，因此，開發用于固定氨氧化細菌的材料對于治理和修復氮污染水體具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種固定氨氧化細菌的活性炭顆粒，其制備方法的具體步驟如下：

(1)將40克粒徑為2～3cm的活性炭顆粒加入到250mL質量百分比濃度為35％的NaOH溶液中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，過濾除去液體，經800mL去離子水洗滌后在溫度為90℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質A1；

(2)將0.33克2-氨基苯甲酰胺在1000r/min攪拌條件下加入到1500mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，然后加入2.26克2-氯乙酰胺，搖勻后搖勻后分成等量5份，得到混合液K1、混合液K2、混合液K3、混合液K4、混合液K5；；

(3)將1.4克4'-氯苯乙酮加入到混合液K1中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液L1；

(4)將物質A1加入到混合液L1中，在溫度為35℃的搖床中搖動40分鐘，過濾除去液體得到物質A2，將物質A2在溫度為90℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質A3；

(5)將1.2克4'-氯苯乙酮加入到混合液K2中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液L2；

(6)將物質A3加入到混合液L2中，在溫度為35℃的搖床中搖動40分鐘，過濾除去液體得到物質A4，將物質A4在溫度為90℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質A5；