CN107988197B - 以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，该包埋微生物载体是以麻绳为支撑体，经包埋微生物载体混合液浸泡挂膜后，经交联溶液雾化处理后经凝胶固化和密闭熟化制成的包埋微生物载体。该方法包括：步骤1，制备支撑体麻绳；步骤2，配置包埋微生物载体混合液和交联溶液：步骤3，支撑体麻绳挂膜和交联雾化处理。该包埋微生物载由于使用天然植物纤维材料制备支撑体，极大增加了载体物理强度和使用寿命；而且既增加了包埋微生物的表面积，又降低了包埋材料的使用量，降低了材料成本；也可实现包埋载体微生物的固定式管理，降低了设备投资费用，简化了管理程序；简化了载体填料加工过程，更利于自动化连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理用微生物载体，尤其涉及一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体及其制备方法。
背景技术
目前的包埋载体技术，是将需要的专项微生物包裹在特定的生物材料中保持内部有效菌种高效富集的一项技术，其隔绝了外部不利因素干扰，使菌种在微环境中发挥的最佳污水处理效果。因此对比于传统技术，具有单位体积专项指标处理效果高、污泥排放少、受环境影响小等优点，可以用于城市污水提标改造以及难处理工业废水、河流黑臭水体污染物处理领域。
目前文献以报道及市场可以见到的包埋载体产品，多采用天然海藻酸钠、明胶以及石化材料聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等吸水材料制备而成。包埋材料化学结构限制了包埋微生物载体机械强度，使用寿命一般只有几个月到1、2年的时间。另外，大多包埋载体产品都要加工成几毫米尺寸球形或立方体颗粒状(如专利公开CN102408159A)，其目的是增加被包埋微生物与水中污染物的传质接触面，颗粒越小，比表面积也大，载体处理效果也就越高。但是，载体颗粒越小，加工难度也就越大、成本越高，同时也增加了工程项目实施应用的管理难度与成本，如专利申请号201521063534.5。
目前，发明专利《一种以纺织物和聚乙烯醇无纺布为载体的反硝化细菌固定化微生物活性填料制备及应用》。使用聚乙烯醇水溶液混合反硝化细菌，然后涂布到多层聚乙烯醇无纺布上，经过硼酸交联6.5小时后，清水清洗，制备成框架固定边缘的四方体反应器用于污水总氮处理。该方案存在的问题是：A、采用聚乙烯醇水溶液加硼酸形成凝胶固定材料包埋微生物，表面载体强度低，固化操作工艺复杂，寿命短；B、采用聚乙烯醇无纺布结合织物作为载体挂膜支撑体，必须四面固定加强后才能使用，需增较高的加配套设施费用；C、涂布填料面对水流形成阻力大，需避开水流方向，因此不适合生物曝气反应器内使用；D、表面污染物清理困难，管理难度较高。
专利公开号CN102408159A中，公开了一种包埋固定化载体造粒系统及方法，其特征在于，该系统包括：物料罐、计量泵、混料器、板框组合模具、输送装置和圆盘刀具；其中，物料罐的出口经管路、计量泵与板框组合模具的输入口连通；输送装置对应设置在板框组合模具处，输送装置的输送通路上设置对输送的载体进行切割的圆盘刀具。该系统结构简单，操作方便，可有效降低对包埋固定化载体切割造粒的成本，简化切割设备的复杂设计。该方案存在的问题：缺陷：包埋固定化载体造粒，需要专业设备和工艺。
申请号201521063534.5为的专利提到一种旋转格栅式包埋载体拦截装置。包含旋转运动的超细格栅及水洗设备。该方案存在的问题是：存在包埋载体及水中毛发等细小杂质在终端格栅处的积累问题，设备投入高，管理复杂。
专利公开CN102827823A，高强度高活性包埋微生物载体的制备方法的方案中，涉及常温有氧条件下,一种简便易行的高活性长寿命包埋微生物的制备及相应配方。此方法及由其制备的包埋微生物载体活性高、强度高,能高效去除高浓度氨氮及苯酚废水中的污染物,并在流化反应器中的运行寿命可超过1.5年以上。由于光化学合成方法具有常温下进行,有氧下操作的特点,并且包埋材料具有生物相容性的特点,因此方法及配方可广泛应用于多种微生物、酶、蛋白质及非微生物种类物质的包埋,并可大规模工业化制备。该方案存在的问题是：很多类似专利，企图通过互传网络、纳米材料增强或控制聚合条件的方法实现包埋载体强度。但受限于凝胶材料化学结构限制，强度增加达不到复合材料的级别。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体及其制备方法，其物理强度高，使用寿命长，且比表面积大，方便固定，也能降低成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，该包埋微生物载体是以麻绳为支撑体，经包埋微生物载体混合液浸泡挂膜后，经交联溶液雾化处理后经凝胶固化和密闭熟化制成的包埋微生物载体。
本发明实施方式还提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，用于制备本发明所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，包括以下步骤：
步骤1，制备支撑体麻绳：
以麻类植物的纤维为原料，制成单股或多股麻绳作为支撑体麻绳；
步骤2，配置包埋微生物载体混合液和交联溶液：
以二异氰酸酯为单体，加入扩链剂制备成亲水性聚氨酯预聚体，向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团制成水性聚氨酯溶液；
将专性微生物、大分子活性单体和双丙烯酰胺溶解于上述制得的水性聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠，即得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
将交联剂溶解于纯净水中，配成质量浓度为1～10％的交联溶液，该交联溶液冷却保存；
步骤3，支撑体麻绳挂膜和交联处理：
将步骤1制备的支撑体麻绳放置于所述步骤2制得的包埋微生物载体混合液中浸泡挂膜，然后取出放入到由所述步骤2制得的交联溶液雾化形成的雾化室中停留3秒～120秒进行交联雾化处理，然后静置凝胶固化30～60分钟，密闭熟化24小时，即制得包埋微生物载体。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体及其制备方法，其有益效果为：
该包埋微生物载体由于使用天然植物纤维材料制备支撑体，极大增加了载体物理强度和使用寿命；而且用天然植物纤维材料编制的支撑体，其微观结构配合特定的包埋微生物载体混合液和交联溶液挂膜和交联形成的微生物包埋材料，既增加了包埋微生物的表面积，又降低了包埋材料的使用量，降低了材料成本；利用天然植物纤维材料编制的支撑体的宏观结构，可实现包埋载体微生物的固定式管理，降低了设备投资费用，简化了管理程序；由于依托天然植物纤维编织物，简化了载体填料加工过程，更利于自动化连续生产。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明实施例提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，该包埋微生物载体是以麻绳为支撑体，经包埋微生物载体混合液浸泡挂膜后，经交联溶液雾化处理后经凝胶固化和密闭熟化制成的包埋微生物载体。
上述包埋微生物载体中，作为支撑体的麻绳是以麻类植物的纤维为原料，制成的单股或多股麻绳。
上述包埋微生物载体中，单股或多股麻绳的直径为0.5mm～3mm。
上述包埋微生物载体中，包埋微生物载体混合液是：以二异氰酸酯为单体，加入扩链剂制备成亲水性聚氨酯预聚体，向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团制成水性聚氨酯溶液；
将专性微生物、大分子活性单体和双丙烯酰胺溶解于上述制得的水性聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠，即得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
所述交联溶液是：将交联剂溶解于纯净水中，配成质量浓度为1～10％的交联溶液，该交联溶液冷却保存。
上述包埋微生物载体中，包埋微生物载体混合液中，所述二异氰酸酯采用IPDI、HDI、TDI、MDI中一种或多种；
所述扩链剂采用羟甲基丙酸和聚乙二醇，或者，所述扩链剂采用羟甲基丙酸；
向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团采用的是向所述亲水性聚氨酯预聚体中加入甲基丙烯酸羟乙酯；
所述专性微生物采用高效硝化菌或反硝化细菌；
所述大分子活性单体采用HE004；
所述交联溶液中，交联剂采用过硫酸铵或四甲基乙二胺。
本发明实施例还提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，用于制备上述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，包括以下步骤：
步骤1，制备支撑体麻绳：
以麻类植物的纤维为原料，制成单股或多股麻绳作为支撑体麻绳；
步骤2，配置包埋微生物载体混合液和交联溶液：
以二异氰酸酯为单体，加入扩链剂制备成亲水性聚氨酯预聚体，向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团制成水性聚氨酯溶液；
将专性微生物、大分子活性单体和双丙烯酰胺溶解于上述制得的水性聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠，即得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
将交联剂溶解于纯净水中，配成质量浓度为1～10％的交联溶液，该交联溶液冷却保存，优选冷却到4～10℃保存；
步骤3，支撑体麻绳挂膜和交联处理：
将步骤1制备的支撑体麻绳放置于所述步骤2制得的包埋微生物载体混合液中浸泡挂膜，然后取出放入到由所述步骤2制得的交联溶液雾化形成的雾化室中停留3秒～120秒，然后静置凝胶固化30～60分钟，密闭熟化24小时，即制得包埋微生物载体。
上述制备方法还包括：
步骤4，制备载体填料单元：
将挂膜固化后的作为包埋微生物载体的支撑体麻绳，根据使用需要制备成固定式、悬浮式载体填料单元。具体的是：将挂膜固化后的支撑体麻绳，根据使用要求制备成固定式、悬浮式载体填料使用。可一端固定做成扫把头形状，或两端固定；或切割成需要长度悬浮载体填料；或经过编织加工成各种形状。
上述制备方法的步骤1中，以麻类植物的纤维为原料，制成单股或多股麻绳作为支撑体麻绳包括：
将麻类植物的纤维浸泡在水中进行发酵，麻纤维变成黑色后取出，清理剥下麻皮，洗去淤泥和浊物，晾干，加工处理成麻纤维用手工或机器搓成麻绳，制成直径为0.5mm～3mm的单股或多股麻绳，即为支撑体麻绳。优选的，麻类植物的纤维为剑麻植物或黄麻植物，或其它可进行编织的植物纤维种类。进一步的，该步骤1中还可以包括：在搓成麻绳之前，向麻纤维中加入金属丝或高分子合成纤维的步骤，以根据复合载体填料的强度或比重要求，进一步提升支撑体的强度。
上述制备方法中，步骤2配置的包埋微生物载体混合液中，
所述二异氰酸酯采用IPDI、HDI、TDI、MDI中一种或多种；
所述扩链剂采用羟甲基丙酸和聚乙二醇，或者，所述扩链剂采用羟甲基丙酸；
向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团采用的是向所述亲水性聚氨酯预聚体中加入甲基丙烯酸-2-羟乙酯；
所述专性微生物采用高效硝化菌或反硝化细菌；
所述大分子活性单体采用HE004，该HE004为水溶性、含双键大分子单体(不饱和聚醚多元醇)，分子量1000～6000。
所述包埋微生物载体混合液的一种具体构成中，按质量比计各原料用量为：二异氰酸酯1～20、二羟甲基丙酸1～10、聚乙二醇1～30、甲基丙烯酸-2-羟乙酯1～15、双丙烯酰胺1～5、亚硫酸氢钠0.05～0.2、过硫酸铵0.05～0.4；
所述交联溶液中，交联剂采用过硫酸铵或四甲基乙二胺；
所述步骤3中，交联溶液雾化是：通过不含氧气的惰性气体经雾化器雾化形成的0.5～6微米的悬浮气溶胶。优选的，雾化器采用高压雾化器或超声波雾化器，不含氧气的惰性气体可采用氮气、氦气、氩气、二氧化碳等各种不含氧气的惰性气体。
本发明的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，具有以下优点：
(1)由于使用天然植物纤维材料制备支撑体，极大增加了载体物理强度和使用寿命；
(2)利用天然植物纤维材料编制的支撑体的微观结构挂膜微生物包埋材料，既增加了包埋微生物的表面积，又降低了包埋材料的使用量，降低了材料成本；
(3)利用天然植物纤维材料编制的支撑体的宏观结构，可实现包埋载体微生物的固定式管理，降低了设备投资费用，简化了管理程序；
(4)由于依托天然植物纤维编织物，简化了载体填料加工过程，更利于自动化连续生产。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
实施例一：
本实施例提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，制备方法如下：
以收获的麻类植物的纤维为原料，对麻类植物的纤维浸泡在水中进行发酵，麻纤维变成黑色后取出，清理剥下麻皮，洗去淤泥和浊物，晾干；经过加工处理后，麻皮成为纤维，用手工或机器搓成直径为0.5mm的单股麻绳作为支撑体；
先以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体，采用扩链剂羟甲基丙酸(DMPA)、聚乙二醇(PEG1000)制备出亲水性聚氨酯预聚体，再通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)引入乙烯基基团制得水性聚氨酯溶液。最后将专性微生物(高效硝化细菌)、HE004(大分子活性单体)、双丙烯酰胺溶解于上述聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
过硫酸铵溶解于纯净水中，配成质量浓度1％的交联溶液，冷却到4℃保存。
将麻绳放置于包埋微生物载体混合液中浸泡挂膜，然后取出放入交联溶液雾化形成的雾化室中停留3秒进行交联雾化处理，交联溶液的雾化是通过高压氮气雾化器对交联溶液进行雾化形成0.5～6微米的悬浮气溶胶，然后静置凝胶固化30分钟。密闭熟化24小时，即制得以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体。
实施例二：
本实施例提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，制备方法如下：
以收获的麻类植物的纤维为原料，对麻类植物的纤维浸泡在水中进行发酵，麻纤维变成黑色后取出，清理剥下麻皮，洗去淤泥和浊物，晾干；经过加工处理后；麻皮成为纤维，用手工或机器搓成直径为1.5mm的单股麻绳作为支撑体；
先以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体，采用扩链剂羟甲基丙酸(DMPA)、聚乙二醇(PEG1000)制备出亲水性聚氨酯预聚体，再通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)引入乙烯基基团制得水性聚氨酯溶液；最后将专性微生物(高效硝化细菌)、HE004(大分子活性单体)、双丙烯酰胺溶解于上述聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
过硫酸铵溶解于纯净水中，配成质量浓度5％的交联溶液，冷却到4℃保存。
将麻绳放置于包埋溶液中浸泡挂膜，然后取出放入交联溶液形成的雾化室中停留10秒进行交联雾化处理；交联溶液的雾化是通过高压氮气雾化器对交联溶液进行雾化，形成0.5～6微米的悬浮气溶胶，然后静置凝胶固化40分钟，密闭熟化24小时，即制得以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体。
实施例三：
本实施例提供一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，制备方法如下：
以收获的麻类植物的纤维为原料，对麻类植物的纤维后浸泡在水中进行发酵，麻纤维变成黑色后取出，清理剥下麻皮，洗去淤泥和浊物，晾干；经过加工处理后，麻皮成为纤维，用手工或机器搓成直径为3mm的多股麻绳作为支撑体；
先以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体，采用扩链剂羟甲基丙酸(DMPA)、聚乙二醇(PEG1000)制备出亲水性聚氨酯预聚体，再通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)引入乙烯基基团制得水性聚氨酯溶液；最后将专性微生物(高效硝化细菌)、HE004(大分子活性单体)、双丙烯酰胺溶解于上述聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠得到聚氨酯水凝胶制成包埋微生物载体混合液；
过硫酸铵溶解于纯净水中，配成质量浓度10％的交联溶液，冷却到4℃保存。
将上述制成的作为支撑体的麻绳放置于包埋微生物载体混合液B中浸泡挂膜，然后取出放入交联溶液雾化形成的雾化室中停留12秒进行交联雾化处理，交联溶液的雾化是将交联溶液通过高压氮气雾化器进行雾化形成0.5～6微米的悬浮气溶胶，雾化处理后然后静置凝胶固化50分钟，密闭熟化24小时，即制得以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体。
实施例四：
收获麻类植物的纤维后浸泡在水中进行发酵，麻纤维变成黑色后取出，清理剥下麻皮，洗去淤泥和浊物，晾干；经过加工处理后，麻皮成为纤维，用手工或机器搓成直径为0.5mm的单股麻绳作为支撑体；
先以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为单体，采用扩链剂羟甲基丙酸(DMPA)、聚乙二醇(PEG1000)制备出亲水性聚氨酯预聚体，再通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)引入乙烯基基团制得水性聚氨酯溶液；最后将专性微生物(反硝化细菌)、HE004(大分子活性单体)、双丙烯酰胺溶解于上述聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
过硫酸铵溶解于纯净水中，配成质量浓度1％的交联溶液，冷却到4℃保存；
将麻绳放置于包埋微生物载体混合液中浸泡挂膜，然后取出放入交联溶液雾化形成的雾化室中停留3秒进行交联雾化处理；交联溶液的雾化是通过高压氮气雾化器对交联溶液C进行雾化形成0.5～6微米的悬浮气溶胶；然后静置凝胶固化30分钟，密闭熟化24小时，即制得以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体。
应用实施例
(1)硝化细菌：
将按本发明实施例制得的涂布有专性硝化细菌载体的麻绳填料，制备成一端固定的扫把状填料集合体，固定于好氧曝气生物反应池水面以下10cm位置；反应器有效容积0.5m3圆柱曝气生化反应池中，填料载体体积投加比10％。进水氨氮30～40mg/L，水温15℃，HRT为4.5小时.反应器运行20天后达到稳定运行阶段，出水氨氮低于1.5mg/L。
(2)反硝化细菌：
将按本发明实施例制得的涂布有包埋反硝化细菌载体麻绳，加工成两端固定的填料集合体，上下两端垂直固定于厌氧反应器中。反应器有效容积0.5m3上流圆柱生化反应池中，填料载体体积投加比20％。进水NO3-N 130mg/L,C/N比10,DO为0.7，水温15℃，HRT为2小时。反应器运行15天后达到稳定运行阶段，出水总氮低于15mg/L。冬季低温运行半年，总氮达标率达到90％，效果稳定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，其特征在于，该包埋微生物载体是以麻绳为支撑体，经包埋微生物载体混合液浸泡挂膜后，经交联溶液雾化处理后经凝胶固化和密闭熟化制成的包埋微生物载体；
所述包埋微生物载体混合液是：以二异氰酸酯为单体，加入扩链剂制备成亲水性聚氨酯预聚体，向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团制成水性聚氨酯溶液；
将专性微生物、大分子活性单体和双丙烯酰胺溶解于上述制得的水性聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠，即得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；
所述交联溶液是：将交联剂溶解于纯净水中，配成质量浓度为1～10％的交联溶液，该交联溶液冷却保存；
所述扩链剂采用二羟甲基丙酸和聚乙二醇；
向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团采用的是向所述亲水性聚氨酯预聚体中加入甲基丙烯酸-2-羟乙酯；
所述专性微生物采用高效硝化菌或反硝化细菌；
所述大分子活性单体采用HE004，该HE004为不饱和聚醚多元醇；
所述交联溶液中，交联剂采用过硫酸铵；
所述包埋微生物载体混合液按质量比计，各原料用量为：二异氰酸酯1～20、二羟甲基丙酸1～10、聚乙二醇1～30、甲基丙烯酸-2-羟乙酯1～15、双丙烯酰胺1～5、亚硫酸氢钠0.05～0.2、过硫酸铵0.05～0.4。
2.根据权利要求1所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，其特征在于，所述作为支撑体的麻绳是以麻类植物的纤维为原料，制成的单股或多股麻绳。
3.根据权利要求2所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，其特征在于，所述单股或多股麻绳的直径为0.5mm～3mm。
4.根据权利要求1所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，其特征在于，所述包埋微生物载体混合液中，所述二异氰酸酯采用IPDI、HDI、TDI、MDI中一种或多种；
向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团采用的是向所述亲水性聚氨酯预聚体中加入甲基丙烯酸-2-羟乙酯。
5.一种以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至4任一项所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体，包括以下步骤：
步骤1，制备支撑体麻绳：
以麻类植物的纤维为原料，制成单股或多股麻绳作为支撑体麻绳；
步骤2，配置包埋微生物载体混合液和交联溶液：
以二异氰酸酯为单体，加入扩链剂制备成亲水性聚氨酯预聚体，向所述亲水性聚氨酯预聚体中引入乙烯基基团制成水性聚氨酯溶液；
将专性微生物、大分子活性单体和双丙烯酰胺溶解于上述制得的水性聚氨酯溶液中，再加入亚硫酸氢钠，即得到聚氨酯水凝胶作为包埋微生物载体混合液；所述专性微生物采用高效硝化菌或反硝化细菌；所述大分子活性单体采用HE004，该HE004为不饱和聚醚多元醇；
将交联剂溶解于纯净水中，配成质量浓度为1～10％的交联溶液，该交联溶液冷却保存；所述交联溶液中，交联剂采用过硫酸铵；
所述包埋微生物载体混合液按质量比计，各原料用量为：二异氰酸酯1～20、二羟甲基丙酸1～10、聚乙二醇1～30、甲基丙烯酸-2-羟乙酯1～15、双丙烯酰胺1～5、亚硫酸氢钠0.05～0.2、过硫酸铵0.05～0.4；
步骤3，支撑体麻绳挂膜和交联处理：
将步骤1制备的支撑体麻绳放置于所述步骤2制得的包埋微生物载体混合液中浸泡挂膜，然后取出放入到由所述步骤2制得的交联溶液雾化形成的雾化室中停留3秒～120秒进行交联雾化处理，然后静置凝胶固化30～60分钟，密闭熟化24小时，即制得包埋微生物载体。
6.根据权利要求5所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，其特征在于，还包括：
步骤4，制备载体填料单元：
将挂膜固化后的作为包埋微生物载体的支撑体麻绳，根据使用需要制备成固定式、悬浮式载体填料单元。
7.根据权利要求5或6所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，以麻类植物的纤维为原料，制成单股或多股麻绳作为支撑体麻绳包括：
将麻类植物的纤维浸泡在水中进行发酵，麻纤维变成黑色后取出，清理剥下麻皮，洗去淤泥和浊物，晾干，加工处理成麻纤维用手工或机器搓成麻绳，制成直径为0.5mm～3mm的单股或多股麻绳，即为支撑体麻绳。
8.根据权利要求7所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，其特征在于，所述麻类植物的纤维为剑麻植物或黄麻植物；
所述步骤1中，还包括：在搓成麻绳之前，向麻纤维中加入金属丝或高分子合成纤维的步骤。
9.根据权利要求5或6所述的以植物纤维为支撑体的包埋微生物载体的制备方法，其特征在于，所述步骤2配置的包埋微生物载体混合液中，
所述二异氰酸酯采用IPDI、HDI、TDI、MDI中一种或多种；
所述步骤3中，交联溶液雾化是：通过不含氧气的惰性气体经雾化器雾化形成的0.5～6微米的悬浮气溶胶。
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