[發明專利]一種包埋脫氮硫桿菌的固定化顆粒的制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010724693.4
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111944799A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉艷芳;劉曉帥;李再興;高瑋;呂永濤;呂建偉
• 申請（專利權）人: 河北科技大學;河北華藥環境保護研究所有限公司
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/084;C12N11/04;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/16
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 彭鋰

本發明涉及一種包埋脫氮硫桿菌的固定化顆粒制備方法，其包括以下步驟，（1）脫氮硫桿菌的水溶液；（2）得到牡蠣粉；（3）將步驟（1）得到的濕菌體和步驟（2）得到的牡蠣粉混合，得到包埋體；（4）將聚乙烯醇溶于水，加熱得到包埋劑溶液；將所述包埋劑溶液冷卻后加入硫磺，得到包埋劑，滅菌后冷卻至室溫，獲得包埋溶液；（5）包埋體和包埋溶液混合均勻后，滴加到交聯劑中反應，形成膠狀物。（6）得到包埋脫氮硫桿菌的固定化顆粒。本發明制得的包埋脫氮硫桿菌固定化顆粒去除水中NO₃?N效果好且菌種不易流失，該包埋脫氮硫桿菌固定化顆粒可以應用在低C/N廢水中。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，尤其涉及一種包埋脫氮硫桿菌固定化顆粒的制備方法及其在廢水處理尤其是在低C/N廢水中的應用。

背景技術

硝酸鹽氮(NO₃-N)污染是造成水體富營養化的重要原因之一。隨著社會的發展和城市化進程的加速，NO₃-N污染已成為陸地水生態系統中一個嚴重的環境問題。去除水中NO₃-N的方法包括物化法和生物法，其中生物反硝化過程是相對經濟、高效的脫氮技術，但實際污水中較低的有機物濃度是制約反硝化脫氮效果重要因素。硫自養反硝化工藝能彌補傳統工藝的不足，其利用脫氮硫桿菌，在缺氧條件下以單質硫作為電子供體，NO₃-N作為電子受體，從而實現反硝化脫氮的過程。在處理低C/N污水的實際工程中，硫自養反硝化技術比傳統脫氮工藝中更具優勢，如產泥量極少、無需外加碳源、運行操作費用低等。然而，硫自養反硝化技術還面臨許多新的挑戰，如效率不高、菌種易流失，對溫度和pH值等因素的變化比較敏感等。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種包埋脫氮硫桿菌固定化顆粒的制備方法，制得的包埋脫氮硫桿菌固定化顆粒去除水中NO₃-N效果好且菌種不易流失，該包埋脫氮硫桿菌固定化顆粒可以在應用在低C/N廢水中。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：本發明提供給了一種包埋脫氮硫桿菌的固定化顆粒制備方法，其包括以下步驟，

（1）將脫氮硫桿菌接種到水性培養基中培養，得到脫氮硫桿菌的水溶液，得到的脫氮硫桿菌的水溶液中脫氮硫桿菌的濃度大于10⁸CFU/ml，然后離心得到濕菌體；

（2）將牡蠣殼研磨至40-60目，然后滅菌后得到牡蠣粉；

（3）將步驟（1）得到的濕菌體和步驟（2）得到的牡蠣粉混合，吸附10-20min，得到包埋體；

（4）將聚乙烯醇溶于水，加熱成為黏稠液體，得到包埋劑溶液；然后將所述包埋劑溶液冷卻至25-35℃，加入硫磺，得到包埋劑；然后將包埋劑滅菌后冷卻至室溫，獲得包埋溶液；

（5）將步驟（3）得到的包埋體和步驟（4）得到的包埋溶液混合均勻后，滴加到交聯劑中反應，直到凝固成球形且粒徑為2-4mm的膠狀物。

（6）將步驟（5）得到的膠狀物用去離子水洗滌后，在-20℃下冷凍保存24-48h，冷凍期間解凍風干1-2次，最后解凍得到包埋脫氮硫桿菌的固定化顆粒。

進一步地，步驟（1）中，將脫氮硫桿菌接種培養基中，脫氮硫桿菌的接種量為10%，調節所述培養基的pH到7.0，121℃下滅菌30min，控溫28-32℃，培養12-24h，得到的脫氮硫桿菌的水溶液中脫氮硫桿菌的濃度大于10⁸CFU/ml，最后離心得到濕菌體；

所述培養基包括以下重量份的組分，去離子水1000份，五水合硫代硫酸鈉5-6份，硝酸鉀2-3份，碳酸氫鈉1-2份，磷酸二氫鉀1-2份，六水合氯化鎂0.5-1 份；