CN103420487A - 一种用于生物强化处理工业废水的微生物固定化技术 - Google Patents
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Abstract
采用微生物固定化技术进行生物强化处理工业废水以改善难降解有机物的去除率从而提高工业废水的处理效率。通过PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联使经过筛选和培育得到的高效降解菌固定于载体上(见附图)。制成的固定化微生物可以直接投加到处理工业废水的生物处理构筑物中用于生物强化。以PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联制得的固定化微生物与载体结合紧密，机械强度高，耐磨损，可以长时间反复使用。固定化的高效降解菌在生物处理构筑物中可以保持很高的生物量和生物活性，且不易流失，因此可以提高生物处理构筑物的处理效率和负荷，减少所需生物处理装置的体积和占地面积。投加菌种的生物降解能力经固定化处理后也可以得以改善。
Description
技术领域
本发明专利属于工业废水处理领域。针对不同工业废水的水质筛选和培育高效降解菌，通过PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联使高效降解菌固定于适合的载体上。利用这种微生物固定化技术进行生物强化可以改善难降解有机物的去除率，从而使工业废水的处理效率得以提高。
背景技术
现代工业的飞速发展大大改善了人们的生活质量，但同时也带来了诸多环境问题。由于难降解有机物的存在，工业废水的处理对传统的废水生物处理构筑物，比如活性污泥法，提出了严峻挑战。许多难降解有机物经过这样的处理流程后降解程度很小，仍大量存在于出水中。难降解有机物的分子结构和特性决定了它们只能被种类为数不多的微生物所利用和降解。
针对某种或某类难降解有机物进行微生物的筛选和培育以获得高效降解菌，并投加到生物处理构筑物中来改善难降解有机物的处理效能的生物强化技术日益得到人们的重视。但在具体的操作中如何应用生物强化技术仍面临诸多技术难题，其中高效菌种在生物处理构筑物中的存留及长期活力保持是一个目前难以突破的技术瓶颈。投加到生物处理构筑物中的高效菌种容易被已经存在于构筑物中的其他微生物及原生动物捕食，并且随着污泥排放而流失。
发明内容
为了保持投加到生物处理构筑物中的高效菌种长期有效地发挥其降解能力，本发明专利提供了一种独特的微生物固定化技术。该技术不仅能使投加的高效菌种在生物处理构筑物中长期存留及保持活力，而且可以改善投加菌种的生物降解能力。
本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：将筛选和培育得到的高效降解菌(单一菌种或者混合菌群)制成高浓度的菌悬液，与聚乙烯醇(PVA)溶液充分混合。在混合过程中加入少量的海藻酸钠。将固定化载体与制成的混合液搅拌均匀，放置一段时间后取出并浸入已添加少量氯化钙的饱和硼酸溶液中，低温放置约24小时以实现PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联。在洗去表面粘附的硼酸后，固定了高效降解菌的载体可以直接投入到生物处理反应器中进行生物强化，也可以低温保存待用。
本发明专利的有益效果是，通过PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联可以选择性地固定高浓度的高效降解菌使生物处理构筑物中难降解有机物的去除率得以提高。固定化的高效降解菌在生物处理构筑物中可以保持很高的生物量及活力，且不易流失，因此可以提高生物处理构筑物的处理效率及负荷，减少所需生物处理构筑物的体积及占地面积。投加菌种的生物降解能力经固定化处理后也可以得以改善。以PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联制得的固定化微生物与载体结合紧密，机械强度高，耐磨损，可以长期反复使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明专利进行进一步说明。
附图是固定化微生物及载体的示意图。图中1.载体，2.高效降解菌，3.PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙双重交联体。
具体实施方式
将针对某种或某类难降解有机物筛选和培育得到的高效降解菌进行扩大培养制成高浓度的菌悬液，并于低温保存使其保持降解活力。在实际应用中可根据工业废水的水质和处理要求选择投加单一高效降解菌或者混和降解菌群进行生物强化。单一或者混和降解菌的固定化步骤是相同的，现举例说明如下：将250克PVA溶与约1000毫升水中，加入1000毫升高浓度菌悬液，然后加入20-25克的海藻酸钠，搅拌混合均匀。将清洗干净的固定化载体加入到混合液中使之与混合液充分接触，然后将粘合了混合液的固定化载体浸入到含有1.5-2％的氯化钙的饱和硼酸溶液中，低温保存约24小时，实现PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联。用水洗去表面粘附的多余硼酸，制成如图1所示的可以用于生物强化的固定化微生物。固定了高效降解菌的载体可以直接投加到生物处理构筑物中进行生物强化，使难降解有机物的去除率得以改善。
较适合投加固定化微生物进行生物强化的生物处理构筑物主要为生物膜类反应器，包括生物接触氧化法(biological contact oxidation process)，流化床反应器(fluidized bioreactor)以及同时利用游离菌和生物膜的复合生物反应器(hybrid bioreactor)等。可以根据不同生物反应器对载体的要求选择合适的载体，利用本发明专利所提供的技术进行微生物固定化以实现生物强化，从而使工业废水的处理效率得以提高。
Claims (1)
1.微生物固定化技术用于生物强化处理工业废水，其特征是：通过PVA-硼酸、海藻酸钠-氯化钙的双重交联使经过筛选和培育得到的高效降解菌固定于载体上，制成的固定化微生物可以直接投加到生物反应器中用于生物强化，使难降解有机物的去除率得以改善，从而提高工业废水的处理效率。
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| CN2012101548141A CN103420487A (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 一种用于生物强化处理工业废水的微生物固定化技术 |
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Publications (1)
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| CN2012101548141A Pending CN103420487A (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 一种用于生物强化处理工业废水的微生物固定化技术 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103642787A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-19 | 四川清和科技有限公司 | 光合细菌微胶囊的制备方法 |
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2012
- 2012-05-18 CN CN2012101548141A patent/CN103420487A/zh active Pending
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| CN108558019B (zh) * | 2018-01-04 | 2021-12-03 | 中冶华天工程技术有限公司 | 微生物强化絮凝除藻剂的制备方法 |
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131204 |