[發(fā)明專利]一種固定化硝化細菌及其固定化方法

有效

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN114686472B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高會杰;陳明翔;孫丹鳳;王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/12;C12N11/10;C12N11/084;C12N11/04;C02F3/34;C02F101/16
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1.一種硝化細菌的固定化方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）制備固定化載體：采用腐殖酸改性氣凝膠，再負載金屬離子，然后與活性炭混勻，制得固定化載體；采用腐殖酸改性氣凝膠的過程為：（a）將氣凝膠置于醋酸溶液中水浴震蕩，取出后洗滌至中性；（b）將腐殖酸溶于Fe(OH)₃溶液中，再與步驟（a）氣凝膠混合，在50～70℃水浴反應，反應后洗滌至中性，得到腐殖酸改性氣凝膠；所述的金屬離子為Cu²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺中的至少一種；

（2）硝化細菌的吸附：將固定化載體與硝化細菌懸液混合，吸附后離心，得到吸附硝化細菌的固形物；

（3）吸附后包埋交聯(lián)：制備聚乙烯醇和海藻酸鈉凝膠，將凝膠加入到步驟（2）固形物中混勻，滴入CaCl₂飽和硼酸溶液中，滴定結(jié)束后交聯(lián)固定一定時間，洗滌后制得固定化硝化細菌。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）所述氣凝膠為碳氣凝膠、硅氣凝膠、纖維素氣凝膠中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（1）所述氣凝膠為碳氣凝膠。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：氣凝膠的比表面積為600～1100m²/g，孔隙率為80%～98%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（a）所述的醋酸溶液濃度為1.0～2.0mol/L；將氣凝膠浸沒于醋酸溶液中進行水浴反應，反應溫度為30～50℃，反應時間為1.0～2.0h；將氣凝膠取出，洗滌至pH6.5～7.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（b）所述的Fe(OH)₃溶液的濃度為0.5～0.8mol/L，F(xiàn)e(OH)₃溶液與腐殖酸的質(zhì)量比為1:1～3:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的方法，其特征在于：將步驟（a）氣凝膠浸沒于腐殖酸和Fe(OH)₃溶液的混合體系中，在50～70℃下水浴反應3～5h，反應后洗滌至pH值6.5～7.5。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）在腐殖酸改性氣凝膠上負載金屬離子，所述的金屬離子為Fe²⁺。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于：步驟（1）中，以總質(zhì)量為基準，金屬離子負載量以金屬氧化物計為1%-5%。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）在腐殖酸改性氣凝膠上負載金屬離子采用如下方法：將腐殖酸改性氣凝膠加入到金屬離子溶液中浸漬，攪拌浸漬時間后，取出進行熱處理，干燥得到負載金屬的改性氣凝膠。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于：金屬離子溶液采用金屬離子的可溶性鹽溶液，金屬離子溶液的濃度為4-10mol/L；加入腐殖酸改性氣凝膠后在60-70℃下攪拌浸漬6-10h。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于：熱處理是先在90-120℃下處理1-5h，然后在150-300℃下處理1-5h。

13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于：在金屬離子溶液中加入甜菜堿，甜菜堿的加入量與金屬離子的質(zhì)量比為1:1-1:5。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）所述活性炭與負載金屬的改性氣凝膠的質(zhì)量比為1:1-1:10。