CN103043782A - 一种生物盘片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物盘片的制备方法，以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚乙烯、聚乙烯醇或聚偏氟乙烯中的任意一种或几种的混合物作为母液；以粒径小于30目的蒙脱石为固定化载体，将母液与固定化载体按照质量比100～3∶1混合均匀，制成表面改性料液；将表面改性料液涂布于生物盘片表面，干化后形成带有表面改性涂层的生物盘片，将带有表面改性涂层的生物盘片置于含有高效降解菌的培养液中培养1h～3d，使降解菌进入涂层，即得。本发明的方法将塑料盘片表层涂覆含蒙脱石涂层，提高对高效降解微生物的附着、固定能力，从而改良生物盘片细菌种群，提升系统的对污染物的处理效果。

Description

一种生物盘片的制备方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种生物盘片的制备方法。
背景技术
生物转盘属于生物膜法的一种，是由一系列平行的旋转圆盘、转动横轴、动力及减速装置、氧化槽等组成。在氧化槽内充满了待处理的废水。约一半的盘片浸没在废水水面之下。当废水在槽内缓慢流动时，盘片在转动横轴的带动下缓缓转动。盘片上附着有微生物层，也即生物膜。当圆盘浸没于废水时，废水中的污染物被生物膜所吸附，当圆盘离开废水时，盘片上形成薄薄的水膜。水膜与空气接触吸氧，同时在生物酶的催化下，被吸附的有机物被生物膜所降解。
传统的生物转盘处理系统既具有处理效果稳定、运行费用低的优点。也存在着易受水质水量波动冲击，对有机物、氨氮处理效果不高的弱点，一般常用于污水的二级处理。随着我国污水排放标准的日益提高，现有的生物转盘处理系统处理效率低、出水水质不稳定的弱点日益凸出。生物膜及其所携带的生物酶是生物净化的主要途径。并决定了处理系统的效能。在废水处理中，微生物菌群的活性对处理效果起着最为关键的作用。但是，常规的生物膜法或者活性污泥法，其微生物群落是在污水处理过程中自动形成的，既包含对污染物去除效率高、活性强的菌种，也包含对污染物去除效率低甚至无效率的菌种，甚至部分细菌含有或分泌带有抑制性的代谢产物，影响污水处理系统的正常运行。
在污水处理过程中投加或者负载专用的生物菌，可以较显著的提高污染物处理效率。但是，由于高降解率的菌种一般合成率很低，因此产率较低，容易流失，需要持续投加菌剂，带来了成本的增加。
天然蒙脱石是由硅氧四面体和铝氧八面体组成的二八面体层状硅酸盐粘土矿物,铝和镁对结构中硅和铝的随机取代造成的电荷不平衡，赋予它遇水特有的膨胀、吸附、带电和离子交换特性。水化膨胀的蒙脱石是带负电的板块表面与带正电的边缘相连接,被称之为“表面-边缘”的“车厢”式悬浮物，具有“凝胶-溶胶-凝胶”的“触变性”。电荷密度低的蒙脱石较电荷密度高的更易剥离成尺寸与细菌和病毒接近、表面带电的片状颗粒,因而具有更多的“车厢”式悬浮颗粒。正是这种“车厢”式悬浮颗粒将细菌锁定到“车厢”中。天然蒙脱石特有的在水中水化膨胀所形成的具有触变特性的“车厢式”悬浮颗粒是其吸附固定细菌的本质所在。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较好的微生物固定化功能的生物盘片的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种生物盘片的制备方法，以N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯(PE)、聚乙烯醇(PVA)或聚偏氟乙烯(PVDF)中的任意一种或几种的混合物作为母液；以粒径小于30目的蒙脱石为固定化载体，将母液与固定化载体按照质量比100～3：1混合均匀，制成表面改性料液；将表面改性料液涂布于生物盘片表面，干化后形成带有表面改性涂层的生物盘片，将带有表面改性涂层的生物盘片置于含有高效降解菌的培养液中培养1h～3d，使降解菌进入涂层，即得。
其中，优选的是，以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚偏氟乙烯的混合物作为母液。
其中，更优选的是，以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚偏氟乙烯按照质量比50～95：0～15：5～20：0～25的混合物作为母液。
其中，母液与固定化载体按照质量比优选为100～10：1。
其中，所述的高效降解菌为EM菌、诺维信生物菌和曼斯微菌中的任意一种或几种的混合物。
其中，制备好的生物盘片的保存方法为湿保存，即在润湿条件下用密封材料包裹。
有益效果：与现有技术相比，本方法制备的生物盘片具有以下特点：
1、采用本技术制备的生物转盘，可负载人工驯化的高效微生物菌种，实现对污染物的高效降解。对有机物、氨氮以及其他污染物具有较高的去除能力。
2、采用本技术制备的生物转盘反应器，由于其处理能力强，对进水水质、水量具有较强的适应能力，出水水质波动小。
3、本技术制备的生物转盘，可实现系统的快速再起动。在实际工程中，如意外情况导致生物菌的死亡和系统失效。可将转盘经清洗后，将微生物菌液投配于转盘池体中，按照污水处理的程序运行一段时间，即可完成菌种的重新附着，恢复系统的处理能力。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种生物盘片的制备方法，以以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇（分子量为10000）、聚乙烯醇（分子量1,000～1,00,000）和聚偏氟乙烯（分子量5000-50000）按照质量比72：8：15：5的混合物作为母液，将上述混合物置于60℃水浴中，并在电磁搅拌下使固体溶解得到母液。以粒径小于30目的蒙脱石为固定化载体，将母液与固定化载体按照质量比30：1混合，充分搅拌和超声振荡使其分散均匀制成表面改性料液；将表面改性料液涂布于生物盘片表面，干化后形成带有表面改性涂层的生物盘片，将带有表面改性涂层的生物盘片置于含有诺维信生物菌的培养液中培养1h～3d，使降解菌进入涂层，即得生物盘片。制作完成后的生物盘片采取湿保存，即在润湿条件下用密封材料包裹。
处理效果：
对生物转盘盘片进行表面处理可以改善其处理效能。但是采用不同的涂覆原料和涂覆方式对微生物固定化效果存在显著差异。使用常规盘片（无表面改性涂层）的生物转盘反应器、使用以沸石为主要无机材料的涂覆剂替换蒙脱石（其余条件与实施例1相同）和使用本专利的生物转盘反应器处理效果对比如表1。
表1实施例1净化效果
实施例2：
一种生物盘片的制备方法，以N，N-二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯（分子量20000）和聚乙二醇按照质量比80：8：12的混合物作为母液，将上述混合物置于60℃水浴中，并在电磁搅拌下使固体溶解得到母液。以粒径小于100目的蒙脱石为固定化载体，将母液与固定化载体按照质量比20：1混合，充分搅拌和超声振荡使其分散均匀制成表面改性料液；将表面改性料液涂布于生物盘片表面，干化后形成带有表面改性涂层的生物盘片，将带有表面改性涂层的生物盘片置于含有诺维信生物菌的培养液中培养2d，使降解菌进入涂层，即得生物盘片。制作完成后的生物盘片采取湿保存，即在润湿条件下用密封材料包裹。
实施例3：
一种生物盘片的制备方法，以以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙烯醇（分子量50,000）和聚偏氟乙烯（分子量20000）按照质量比85：5：10的混合物作为母液，将上述混合物置于60℃水浴中，并在电磁搅拌下使固体溶解得到母液。以粒径小于50微米的蒙脱石为固定化载体，将母液与固定化载体按照质量比30：1混合，充分搅拌和超声振荡使其分散均匀制成表面改性料液；将表面改性料液涂布于生物盘片表面，干化后形成带有表面改性涂层的生物盘片，将带有表面改性涂层的生物盘片置于含有EM菌的培养液中培养6h，使降解菌进入涂层，即得生物盘片。制作完成后的生物盘片采取湿保存，即在润湿条件下用密封材料包裹。

Claims (6)

1.一种生物盘片的制备方法，其特征在于，以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚乙烯、聚乙烯醇或聚偏氟乙烯中的任意一种或几种的混合物作为母液；以粒径小于30目的蒙脱石为固定化载体，将母液与固定化载体按照质量比100～3：1混合均匀，制成表面改性料液；将表面改性料液涂布于生物盘片表面，干化后形成带有表面改性涂层的生物盘片，将带有表面改性涂层的生物盘片置于含有高效降解菌的培养液中培养1h～3d，使降解菌进入涂层，即得。
2.根据权利要求1所述的生物盘片的制备方法，其特征在于，以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚偏氟乙烯的混合物作为母液。
3.根据权利要求1所述的生物盘片的制备方法，其特征在于，以N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚偏氟乙烯按照质量比50～95：0～15：5～20：0～25的混合物作为母液。
4.根据权利要求1所述的生物盘片的制备方法，其特征在于，母液与固定化载体按照质量比100～10：1。
5.根据权利要求1所述的生物盘片的制备方法，其特征在于，所述的高效降解菌为EM菌、诺维信生物菌和曼斯微菌中的任意一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的生物盘片的制备方法，其特征在于，制备好的生物盘片的保存方法为湿保存。
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Denomination of invention: A preparation method of biological disk

Effective date of registration: 20220606

Granted publication date: 20131204

Pledgee: Nanjing Branch of Jiangsu Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Nanjing Yuankai bioenergy Environmental Protection Engineering Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980007167