CN109694134A

CN109694134A - 一种多孔性污水净化竹球及其加工方法

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Publication number: CN109694134A
Application number: CN201910069476.3A
Authority: CN
Inventors: 张庆堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2019-04-30

Abstract

本发明涉及污水净化剂加工技术领域，具体涉及一种多孔性污水净化竹球及其加工方法。所述净化竹球为直径15～18mm的多孔性球体，由竹粉颗粒、青钢砂与混合水泥按15～25:2～5:1～3的比例混合加工制成利用竹球亲水性好、微生物附着力好的特性，将其作为主要原料，并在混合水泥、青钢砂的粘附作用下，加工制备成密度1.1～1.3g/cm³的多孔性污水净化竹球，并在竹球上接种合适的微生物，将接种微生物的竹球投入待处理的污水中，进而达到利用微生物净化污水的目的；并在污水中鼓入空气，让投入的竹球能在污水中国上下浮动，进而让粘附在竹球表体的微生物充分发挥净化水体的作用；竹球的上下浮动，有效防止微生物载体长时间静置在水底，进而减弱微生物净化污水的效果。

Description

一种多孔性污水净化竹球及其加工方法

技术领域

本发明涉及污水净化剂加工技术领域，具体涉及一种多孔性污水净化竹球及其加工方法。

背景技术

各种水体本身都是一个平衡的生态系统，其中不仅有分解者生物、生产者生物、还有消费者生物，三者分工协作，对污水中的污染物进行更有效的处理与利用，并由此可形成许多条食物链，构成纵横交错的食物网生态系统。如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，就可建立良好的生态平衡系统。当一定量的污水进入这种生态体系中，其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化，而其降解的最终产物，一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源，以太阳能为初始能源，参与食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等高级的生命体产物，而且通过人们的不断的取走和加入的措施来保持水体的综合生态平衡，增加水景的美观自然，达到防治水体的富营养化的目的。

水体污染和变坏的原因，就是由于环境或人为的因素，污染物大量进入，污染强度超过水体自净能力，造成某些物种的消失，某些物种的疯长，使得这种平衡关系受到了破坏，进入恶性循环的周期，于是水体藻类疯长，水色发黑发白，嗅味发臭，蚊蝇滋长等令人不快的状况。

为了解决水体污染问题，现在污水净化市场出现了微生物净水技术。

但是，现有的微生物净化污水的技术还是不够完善，污水净化领域迫切需要一种高效有用的微生物污水净化方法或其产品。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种用于净化污水的多孔性污水净化竹球及其加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多孔性污水净化竹球，实质为直径15～18mm的多孔性凝固球体，由竹粉颗粒、青钢砂与混合水泥按15～25:2～5:1～3的比例混合加工制成。

一种多孔性污水净化竹球的加工方法，包括以下步骤：

a、干竹制粉：取2年生以上的竹子，烘干粉碎，制成粒度0.5～1mm的微小颗粒，再次烘至含水量≤11％，平铺在玻璃器皿中，厚度1～2cm，喷施培养液至表面湿润，再于湿度45～50％、温度18～23℃、氧气含量28～35％的环境下存放12～14h，优先处理竹粉颗粒，为接种的微生物提供一个适宜其生长的环境，让成品污水净化竹球上依附有足够多的微生物；

b、微生物组培：向上述存放结束的竹粉颗粒表面接种微生物菌种，接入量占竹粉颗粒总重的5～8‰，继续在与存放竹粉颗粒相同的环境下组培2～3d，让竹粉颗粒在加工成球前就含有大量微生物；同时取微生物菌种接种于培养液中，培养液先倒入洁净培养皿中，每次仅接种唯一的菌种，具体接入的菌种类别看污水成分而定，将接种后的培养液置于与存放竹粉颗粒相同的环境下组培2～3d；

c、沙粉制备：取青钢砂，打碎成2～3mm的颗粒状，置于清水中淘洗干净，沥干水分后置于150～180℃的烘干机中烘至足干，冷却至室温备用；再取白水泥与粗盐按30:1～2的比例混拌均匀，制得混合水泥备用；所述粗盐残留在成品净化竹球中，随着球体在污水中的浸泡，粗盐缓慢溶解，使得净化竹球本身不适宜其他杂菌的寄生，防止净化竹球在污水净化过程中因表体吸附太多杂菌而阻碍了净化竹球的净化作用；

d、混合制球：取组培结束的竹粉颗粒，于阴凉通风处晾干3～5h，混入备用青钢砂中，干拌均匀后再混入混合水泥，继续干拌均匀，倒入去离子水，拌匀，制得稠度0.3～0.5的混合砂，泵入磨具，压制成直径15～18mm的小球，待小球基本凝固成型时，在小球上钻通5～15个孔径1～2mm的小孔，控制钻孔后的小球完全凝固成型，竹粉颗粒与钢沙、混合水泥的使用，使得凝固成型的小球不会因在污水中长时间浸泡而融化、分解；

e、微生物裹覆：将上述完全凝固成型的小球置于温度20～25℃的干燥环境下存放1～2d，再放入接种组培结束的培养液中，在粗糙的球体表面及孔径表面上接种需要的微生物，于湿度40～45％、温度18～23℃、氧气含量28～35％的环境下浸泡6～12h，使得接种的微生物牢固粘附在净化竹球表体及其孔径表面，捞出沥干水分，即得成品多孔性污水净化竹球。

优选的，所述培养液为适宜微生物生长的、浓度10～15％的蔗糖溶液，还含有占蔗糖溶液3～5‰的磷酸二氢钾、占蔗糖溶液1～2‰硝酸钾、占蔗糖溶液2～3‰的硫酸镁、占蔗糖溶液5～8‰的维生素、占蔗糖溶液3～5％的纯豆浆。

优选的，所述微生物包括动胶菌属、浮游球衣菌属、亚硝化单胞菌属、蛭弧菌属、产碱菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、枯草芽孢菌属、绿脓杆菌、节杆菌属、放线菌、真菌、产气杆菌中任意一种或一种以上，具体选择何种细菌进行接种，主要看需要净化的污水中的污染物成分而定；因为微生物大多为单类簇聚，在某一个地方一般只能存活某一菌种，所以接种时一般仅接种唯一的菌种，但可以在不同的净化竹球中接种不同的微生物菌种。

优选的，所述微生物在培养液中的接种量为450～600个/ml。

优选的，所述混合制球过程中，还需调控组培结束的竹粉颗粒、备用青钢砂、混合水泥的用量比，控制混合砂密度为1.1～1.3g/cm³，让成品净化竹球在污水中能缓慢下沉，但是在当污水中存在水泡时，水泡能带动净化竹球在水体中上下浮动，不会沉积在水体，最大程度的达到微生物净水效果。

优选的，所述小球钻孔方法如下：

从上至下，钻5个贯通的孔；

或从上之下，钻5个贯通的孔；再从左至右，钻5个贯通的孔；

或从上之下，钻5个贯通的孔；再从左至右，钻5个贯通的孔；最后再从前至后，钻5个贯通的孔；

或在基本凝固成型的小球上钻不规则的、贯通的孔；

其中，所述孔的孔径均为1～2mm；

钻孔的目的在于提高净化竹球的表体粗粗糙度，让更多的竹粉颗粒露出球体，增加竹球表面积，便于微生物菌种的接种。

优选的，所述成品多孔性污水净化竹球上还可通过孔径捆绑细绳，细绳上捆绑密度＞1的物质或捆绑密度＜1的物质，以调控多孔性污水净化竹球能在水体中因气泡作用而上下浮动；主要目的在于防止成品多孔性污水净化竹球因长期使用后，密度增大或减小，造成净化竹球不能在气泡的带动下在水体中浮动。

本发明提供的多孔性污水净化竹球的应用原理如下：

利用竹球亲水性好、微生物附着力好的特性，将其作为主要原料，并在混合水泥、青钢砂的粘附作用下，加工制备成密度1.1～1.3g/cm³的多孔性污水净化竹球，并在竹球上接种合适的微生物，将接种微生物的竹球投入待处理的污水中；通过在污染水体底部鼓入空气，竹球在水底部向上流动的气泡冲击下浮起，离开气泡运动区域会自动下沉，从而使得竹球能在水体中上下浮动，进而让粘附在竹球表体的微生物充分发挥清洁水体的作用。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明选用竹粉颗粒为主要原材料，利用其亲水性好、微生物附着力好的特性，将其加工成表面粗糙的密度适中的多孔性竹球，并在竹球上接种合适的微生物，将接种微生物的竹球投入待处理的污水中，利用微生物进行污水净化；通过在污染水体底部鼓入空气，竹球在水底部向上流动的气泡冲击下浮起，离开气泡运动区域会自动下沉，从而使得竹球能在水体中上下浮动，进而让粘附在竹球表体的微生物充分发挥净化水体的作用；竹球的上下浮动，有效防止微生物载体长时间静置在水底，进而减弱微生物净化污水的作用；

同时，本发明提供的竹球上的小孔还可用于捆绑细绳，细绳上捆绑其他微生物载体或密度＞1的物质或捆绑密度＜1的物质，使的竹球能够在水体中因气泡的带动作用下而浮动的同时，还能运载更多的微生物，提高微生物净化水体的效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步作详细的说明，但本发明提供的技术方案不仅包括实施例中展现的内容。

实施例1

本实施例提供了一种多孔性污水净化竹球，所述竹球实质为直径15mm的多孔性凝固球体，由竹粉颗粒、青钢砂与混合水泥按20:3:2的比例混合加工制成；

其中，所述竹粉颗粒为主要原材料，用作微生物的载体；

所述青钢砂用于增大竹球空隙，提高竹球凝固度；

所述混合水泥用于黏结竹粉颗粒和青钢砂，使得竹球在污水中浸泡净水的过程中不会分解或融化。

所述多孔性污水净化竹球的加工方法如下：

a、干竹制粉：取2年生以上的竹子，烘干粉碎，制成粒度0.5mm的微小颗粒，再次烘至含水量为11％，平铺在玻璃器皿中，厚度1cm，喷施培养液至表面湿润，再于湿度45％、温度18℃、氧气含量35％的环境下存放14h，优先处理竹粉颗粒，为接种的微生物提供一个适宜其生长的环境，让成品污水净化竹球上依附有足够多的微生物；

b、微生物组培：向上述存放结束的竹粉颗粒表面接种微生物菌种，接入量占竹粉颗粒总重的5‰，继续在与存放竹粉颗粒相同的环境下组培2d，让竹粉颗粒在加工成球前就含有大量微生物，提高竹球上的微生物负载量；同时取微生物菌种接种于培养液中，培养液先倒入洁净培养皿中，接种量为600个/ml，每次仅接种唯一的菌种，将接种后的培养液置于与存放竹粉颗粒相同的环境下组培2d，接种组培后的营养液用于后期成品竹球的接种；

c、沙粉制备：取青钢砂，打碎成3mm的颗粒状，置于清水中淘洗干净，沥干水分后置于150℃的烘干机中烘至足干，冷却至室温备用；再取白水泥与粗盐按30:2的比例混拌均匀，制得混合水泥备用；所述粗盐残留在成品净化竹球中，随着球体在污水中的浸泡，粗盐缓慢溶解，使得净化竹球本身不适宜其他杂菌的寄生，防止净化竹球在污水净化过程中因表体吸附太多杂菌而阻碍了净化竹球的净化作用；

d、混合制球：取组培结束的竹粉颗粒，于阴凉通风处晾干3h，混入备用青钢砂中，干拌均匀后再混入混合水泥，继续干拌均匀，倒入去离子水，拌匀，制得稠度0.3、密度1.3g/cm³的混合砂，让成品竹球的密度基本为1.3，使得成品净化竹球在污水中能缓慢下沉，但是在当污水中存在水泡时，水泡能带动净化竹球在水体中上下浮动，不会沉积在水体，最大程度的达到微生物净水效果；

将合格混合砂泵入磨具，压制成直径15mm的小球，待小球基本凝固成型时，从上之下，钻5个贯通的、2mm的孔；再从左至右，钻5个贯通的、2mm的孔，目的在于提高净化竹球的表体粗粗糙度，让更多的竹粉颗粒露出球体，增加竹球表面积，便于微生物菌种的接种；

控制钻孔后的小球完全凝固成型，竹粉颗粒与钢沙、混合水泥的使用，使得凝固成型的小球不会因在污水中长时间浸泡而融化、分解；

e、微生物裹覆：将上述完全凝固成型的竹球置于温度25℃的干燥环境下存放1d，让竹球自身的环境适宜微生物的寄生，再放入接种组培结束的培养液中，在粗糙的球体表面及孔径表面上接种需要的微生物，于湿度40％、温度18℃、氧气含量35％的环境下浸泡6h，使得接种的微生物牢固粘附在净化竹球表体及其孔径表面，捞出沥干水分，即得成品多孔性污水净化竹球。

在本实施例中，所述培养液为适宜微生物生长的、浓度10％的蔗糖溶液，还含有占蔗糖溶液3‰的磷酸二氢钾、占蔗糖溶液2‰硝酸钾、占蔗糖溶液2‰的硫酸镁、占蔗糖溶液8‰的维生素、占蔗糖溶液3％的纯豆浆。

在本实施例中，所述微生物为浮游球衣菌属，因为微生物大多为单类簇聚，在某一个地方一般只能存活某一菌种，所以接种时一般仅接种唯一的菌种，但可以在不同的净化竹球中接种不同的微生物菌种。

实施例2

本实施例提供了一种多孔性污水净化竹球，所述竹球实质为直径18mm、密度1.1g/cm³的多孔性凝固球体，由竹粉颗粒、青钢砂与混合水泥按25:1:1的比例混合加工制成；

其中，所述竹粉颗粒为主要原材料，用作微生物的载体；

所述青钢砂用于增大竹球空隙，提高竹球凝固度；

所述多孔性污水净化竹球的加工方法如下：

a、干竹制粉：取2年生以上的竹子，烘干粉碎，制成粒度1mm的微小颗粒，再次烘至含水量为9％，平铺在玻璃器皿中，厚度2cm，喷施培养液至表面湿润，再于湿度50％、温度23℃、氧气含量25％的环境下存放12h，优先处理竹粉颗粒，为接种的微生物提供一个适宜其生长的环境，让成品污水净化竹球上依附有足够多的微生物；

b、微生物组培：向上述存放结束的竹粉颗粒表面接种微生物菌种，接入量占竹粉颗粒总重的8‰，继续在与存放竹粉颗粒相同的环境下组培3d，让竹粉颗粒在加工成球前就含有大量微生物，提高竹球上的微生物负载量；同时取微生物菌种接种于培养液中，培养液先倒入洁净培养皿中，接种量为450个/ml，每次仅接种唯一的菌种，将接种后的培养液置于与存放竹粉颗粒相同的环境下组培3d，接种组培后的营养液用于后期成品竹球的接种；

c、沙粉制备：取青钢砂，打碎成2mm的颗粒状，置于清水中淘洗干净，沥干水分后置于180℃的烘干机中烘至足干，冷却至室温备用；再取白水泥与粗盐按30:1的比例混拌均匀，制得混合水泥备用；所述粗盐残留在成品净化竹球中，随着球体在污水中的浸泡，粗盐缓慢溶解，使得净化竹球本身不适宜其他杂菌的寄生，防止净化竹球在污水净化过程中因表体吸附太多杂菌而阻碍了净化竹球的净化作用；

d、混合制球：取组培结束的竹粉颗粒，于阴凉通风处晾干5h，混入备用青钢砂中，干拌均匀后再混入混合水泥，继续干拌均匀，倒入去离子水，拌匀，制得稠度0.5、密度1.1g/cm³的混合砂，让成品竹球的密度基本为1.1，使得成品净化竹球在污水中能缓慢下沉，但是在当污水中存在水泡时，水泡能带动净化竹球在水体中上下浮动，不会沉积在水体，最大程度的达到微生物净水效果；

将合格混合砂泵入磨具，压制成直径18mm的小球，待小球基本凝固成型时，从上之下，钻5个贯通的、1mm的孔；再从左至右，钻5个贯通的、1mm的孔；最后再从前至后，钻5个贯通的、1mm的孔，目的在于提高净化竹球的表体粗粗糙度，让更多的竹粉颗粒露出球体，增加竹球表面积，便于微生物菌种的接种；

e、微生物裹覆：将上述完全凝固成型的小球置于温度20℃的干燥环境下存放1d，再放入接种组培结束的培养液中，在粗糙的球体表面及孔径表面上接种需要的微生物，于湿度45％、温度23℃、氧气含量28％的环境下浸泡12h，使得接种的微生物牢固粘附在净化竹球表体及其孔径表面，捞出沥干水分，即得成品多孔性污水净化竹球。

在本实施例中，所述培养液为适宜微生物生长的、浓度15％的蔗糖溶液，还含有占蔗糖溶液5‰的磷酸二氢钾、占蔗糖溶液1‰硝酸钾、占蔗糖溶液3‰的硫酸镁、占蔗糖溶液5‰的维生素、占蔗糖溶液5％的纯豆浆。

在本实施例中，所述微生物为亚硝化单胞菌属、蛭弧菌属、节杆菌属，且将每种微生物菌种分别接种在培养液中，制得含有不同菌种的培养液，再将本实施例加工出的竹球分批在不同的营养液中接种，制得含不同菌种的竹球，同时投入到同一水体中，达到多种微生物净化水的作用；因为微生物大多为单类簇聚，在某一个地方一般只能存活某一微生物菌种，所以接种时在每一个竹球上仅接种唯一的菌种，但可以在不同的净化竹球中接种不同的微生物菌种，再把接种有不同微生物菌种的竹球投放到同一待处理的水体中，达到不同微生物净化污水的效果。

实施例3

本实施例提供了一种将成品多孔性污水净化竹球捆绑再利用的的加工方法及其应用。

在本实施例中，选取实施例净水结束用的竹球，将其置于清水中清洗干净，再置于阳光下暴晒3的左右，转移至95～105℃的热风式烘干机中热烘35min左右，取出后冷却至室温，紫外杀菌15min，透过小孔，在杀菌结束的竹球捆绑细绳，细绳上捆绑密度0.6的物质，制得竹球2号；以调控多孔性污水净化竹球能悬浮在待处理的水体的中层，即不沉底，又不漂浮在水面上，并在水中气泡的带动下，在待处理的污水水体中自由浮动，进而达到净化水体的作用。

在本实施例中，所述竹球2号上的微生物接种方法如下：

将竹球2号置于温度23℃的干燥环境下存放2d，再放入接种组培结束的培养液中，在粗糙的球体表面及孔径表面上接种需要的微生物，于湿度45％、温度222℃、氧气含量32％的环境下浸泡12h，使得接种的微生物牢固粘附在竹球2号表体及其孔径表面。

在本实施例中，所述培养液为适宜微生物生长的、浓度13％的蔗糖溶液，还含有占蔗糖溶液4‰的磷酸二氢钾、占蔗糖溶液2‰硝酸钾、占蔗糖溶液3‰的硫酸镁、占蔗糖溶液7‰的维生素、占蔗糖溶液4％的纯豆浆。

在本实施例中，所述微生物包括动胶菌属、浮游球衣菌属、亚硝化单胞菌属、放线菌、产气杆菌，不同的微生物菌种接种在不同培养液中，进而制备的含有不同菌种培养液；

再把接种有不同微生物菌种的竹球投放到同一待处理的水体中，达到不同微生物净化污水的效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种多孔性污水净化竹球，其特征在于，所述净化竹球为直径15～18mm的多孔性球体，由竹粉颗粒、青钢砂与混合水泥按15～25:2～5:1～3的比例混合加工制成。

2.一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、干竹制粉：取2年生以上的竹子，烘干粉碎，制成粒度0.5～1mm的微小颗粒，再次烘至含水量≤11％，平铺在玻璃器皿中，厚度1～2cm，喷施培养液至表面湿润，再于湿度45～50％、温度18～23℃、氧气含量28～35％的环境下存放12～14h；

b、微生物组培：向上述存放结束的竹粉颗粒表面接种微生物菌种，接入量占竹粉颗粒总重的5～8‰，继续在相同的环境下组培2～3d；同时取微生物菌种接种于培养液中，在相同的环境下组培2～3d；

c、沙粉制备：取青钢砂，打碎成2～3mm的颗粒状，置于清水中淘洗干净，沥干水分后置于150～180℃的烘干机中烘至足干，冷却至室温备用；再取白水泥与粗盐按30:1～2的比例混拌均匀，制得混合水泥备用；

d、混合制球：取组培结束的竹粉颗粒，于阴凉通风处晾干3～5h，混入备用青钢砂中，干拌均匀后再混入混合水泥，继续干拌均匀，倒入去离子水，拌匀，制得稠度0.3～0.5的混合砂，泵入磨具，压制成直径15～18mm的小球，待小球基本凝固成型时，在小球上钻通5～15个孔径1～2mm的小孔，控制钻孔后的小球完全凝固成型；

e、微生物裹覆：将上述完全凝固成型的小球置于温度20～25℃的干燥环境下存放1～2d，再放入接种组培结束的培养液中，于湿度40～45％、温度18～23℃、氧气含量28～35％的环境下浸泡6～12h，捞出沥干水分，即得成品多孔性污水净化竹球。

3.根据权利要求2所述的一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，所述培养液为浓度10～15％的蔗糖溶液，还含有占蔗糖溶液3～5‰的磷酸二氢钾、占蔗糖溶液1～2‰硝酸钾、占蔗糖溶液2～3‰的硫酸镁、占蔗糖溶液5～8‰的维生素、占蔗糖溶液3～5％的纯豆浆。

4.根据权利要求2所述的一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，所述微生物包括动胶菌属、浮游球衣菌属、亚硝化单胞菌属、蛭弧菌属、产碱菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、枯草芽孢菌属、绿脓杆菌、节杆菌属、放线菌、真菌、产气杆菌中任意一种或一种以上。

5.根据权利要求2所述的一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，所述微生物在培养液中的接种量为450～600个/ml。

6.根据权利要求2所述的一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，所述混合制球过程中，还需调控组培结束的竹粉颗粒、备用青钢砂、混合水泥的用量比，控制混合砂密度为1.1～1.3g/cm³。

7.根据权利要求2所述的一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，所述小球钻孔方法如下：

从上至下，钻5个贯通的孔；

或在基本凝固成型的小球上钻不规则的、贯通的孔；

其中，所述孔的孔径均为1～2mm。

8.根据权利要求2所述的一种多孔性污水净化竹球的加工方法，其特征在于，所述成品多孔性污水净化竹球上还可通过孔径捆绑细绳，细绳上捆绑密度＞1的物质或捆绑密度＜1的物质，以调控多孔性污水净化竹球的密度为1.1～1.3g/cm³。