[發(fā)明專利]一種具有耐鹽功能微生物富集作用的填料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011281384.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112390347B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮華軍;汪銳;陶海波;黃勇昊;汪美貞;徐穎峰;沈東升;夏伊靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/00
• 分類號(hào): C02F3/00
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發(fā)明提供了一種具有耐鹽功能微生物富集作用的填料及其制備方法，涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，該填料按重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料：200?300份主料、5?10份表面活性劑、10?50份緩釋營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、10?30份控釋營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、10?40份催化劑、10?90份交聯(lián)劑、10?100份發(fā)泡劑。通過向10％聚乙烯醇水溶液中依次加入表面活性劑、緩釋營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、控釋物質(zhì)、催化劑、交聯(lián)劑以及發(fā)泡劑得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)入發(fā)泡模具，靜置并恒溫固化，水洗泡沫填料后烘干切割成立方體小塊，即得具有耐鹽功能微生物富集作用的填料。該填料為耐鹽功能微生物提供了碳源和其他微量元素，改善了微生物的生存環(huán)境，同時(shí)也可富集耐鹽功能微生物，起到強(qiáng)化高鹽廢水處理能力的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有耐鹽功能微生物富集作用的填料及其制備方法。

背景技術(shù)

我國水資源缺乏，但化工行業(yè)排放的污水不僅造成水資源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重危害環(huán)境。近年來，隨著石油化工、煤化工、鋼鐵、印染、造紙、海水利用等重要工業(yè)領(lǐng)域的大力發(fā)展，產(chǎn)生了大量的高含鹽廢水。高含鹽廢水排放至土壤，會(huì)導(dǎo)致土壤滲透壓增高，植物根系死亡；未經(jīng)處理排入水體，會(huì)嚴(yán)重破壞水體原有的生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重影響水體中生物體的正常繁殖、生長(zhǎng)、發(fā)育和分布。高含鹽廢水含有較高濃度的可溶性無機(jī)鹽，有毒，降解的有機(jī)物，有臭味等，帶來的環(huán)境水體污染，空氣污染以及設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕問題，已成為水處理行業(yè)的一大難題。

生物處理是目前最經(jīng)濟(jì)、使用最廣泛的廢水處理技術(shù)，將微生物馴化和培養(yǎng)成功后，在一定鹽度范圍內(nèi)不僅不會(huì)使廢水生物處理的有機(jī)物去除率和脫氮效率降低，有時(shí)適當(dāng)?shù)柠}度還可以提高污泥絮凝性，對(duì)高鹽廢水的生物處理起到積極作用。因此，高鹽廢水的耐鹽微生物馴化尤為重要，馴化的目的是培養(yǎng)性能良好的嗜鹽菌，提高系統(tǒng)對(duì)鹽分的耐受力。

生物填料作為微生物賴以生長(zhǎng)繁殖的載體，是生物膜水處理技術(shù)的核心之一，其材質(zhì)組成和表面性能將直接影響填料表面微生物的附著、生長(zhǎng)、繁殖和活性，進(jìn)而影響微生物掛膜性能和污水降解效率。傳統(tǒng)生物填料由于親水性不夠和抗毒性較差，往往造成微生物掛膜處理速度較慢，生物膜活性以及水處理效率低等缺陷，尤其在處理高濃度有毒難降解物質(zhì)，這種缺陷更加顯著。近年來，質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕、能夠批量生產(chǎn)的有機(jī)填料受到廣泛關(guān)注，聚乙烯醇縮甲醛(Polyvinyl formal,簡(jiǎn)稱PVFM)海綿具有良好的吸水和保水性能，其在干態(tài)下，質(zhì)硬且有較好的機(jī)械強(qiáng)度，而在濕潤(rùn)狀態(tài)下，具有天然海綿的手感和彈性。PVFM海綿沒有生物毒性并可生物降解，廣泛應(yīng)用于清潔材料、過濾材料、醫(yī)用材料、生物載體材料等領(lǐng)域。但是這類填料大多表面光滑，缺乏微孔結(jié)構(gòu)，不利于微生物附著掛膜且不含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此需對(duì)其進(jìn)行改性，最近興起的營(yíng)養(yǎng)緩釋技術(shù)和微生物固定化技術(shù)在填料制備中都顯示出了一定的優(yōu)勢(shì)，營(yíng)養(yǎng)緩釋技術(shù)旨在將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)固相負(fù)載，使其在運(yùn)行過程中緩慢釋放供微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以保障系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行。與傳統(tǒng)填料相比，營(yíng)養(yǎng)緩釋型填料具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)表面粗糙多孔，比表面積大大提高，為微生物生長(zhǎng)提供更多的附著點(diǎn)；(2)緩釋實(shí)驗(yàn)證明營(yíng)養(yǎng)添加物具有良好的緩釋性能，為微生物的生長(zhǎng)提供了所需的碳源和能源，為微生物共代謝強(qiáng)化處理有毒難降解物質(zhì)創(chuàng)造了條件。

中國專利CN100999361公開了一種水處理用營(yíng)養(yǎng)緩釋型生物填料及其制備方法，該生物填料包括60-100份高分子基材、1-15份營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、1-10份緩釋控制物質(zhì)和1-10份分散潤(rùn)滑劑。所制備的生物填料在表面緩釋出微生物掛膜(生長(zhǎng)與繁殖)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有掛膜快、微生物量多、活性強(qiáng)等特點(diǎn)，特別適合用于含難降解有毒污染物廢水的好氧降解處理過程。但該發(fā)明僅對(duì)有毒污染物廢水進(jìn)行了研究，未提及對(duì)高鹽廢水的處理能力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過與營(yíng)養(yǎng)緩釋技術(shù)結(jié)合形成功能PVFM填料，填料中由于摻雜有緩釋營(yíng)養(yǎng)源，不僅為耐鹽功能微生物提供了碳源和其他微量元素，改善了微生物的生存環(huán)境，同時(shí)也可富集耐鹽功能微生物，起到強(qiáng)化高鹽廢水處理能力的效果。

發(fā)明內(nèi)容