CN112831491B - 一种微生物菌剂载体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物菌剂载体的制备方法，属于微生物菌剂技术领域，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中反应，干燥得脱木质素玉米芯；将脱木木素玉米芯中加入去离子水和高锰酸钾进行预氧化，然后加入浓硫酸、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸反应，再用去离子水和无水乙醇清洗，干燥得改性玉米芯；将改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经螺杆挤出机熔融，造粒得复合物颗粒；将复合物颗粒挤出成型得微生物菌剂载体。本发明制备方法能够提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位，降低表面静态水接触角，使制得的微生物菌剂载体具有较高的氨氮和磷吸附能力及除臭作用，还能够协助提高微生物的生物活性。
Description
技术领域
本发明属于微生物菌剂技术领域，具体涉及一种微生物菌剂载体的制备方法。
背景技术
中国污水处理行业是急需处理的环境保护事业之一。工业废水和生活废水是污水的两大来源，污水成分复杂，处理难度高，污水的大量排放不仅导致水体水质出现恶化，也使水体生态结构遭到一定程度的破坏。目前，国内处理污水的主要方法有电渗析法、化学氧化法、吸附法、生物法等。现有的传统处理方法多为预处理-生物处理-深度处理的三级模式，在分解、转化废水中原有污染物的同时，有时会在水体产生新的有毒、有害的中间产物，另外大量生物污泥、化学污泥的处理、处置也是一个棘手问题，处理不当极易对周围环境造成二次污染，这是污水处理中的一大短板。
使用生物法处理污水时，针对分子化学性质稳定、半衰期长的难降解有机物，已有研究报道指出，可以通过培养、筛选和驯化相关物质的高效降解菌群用于处理此类污水。但受到菌群生长速率慢、对环境适应能力差，抵抗水体波动差等因素的制约，难以直接的投入实际工程应用。因此将优势菌群固定在适当的载体中，是解决上述限制的有效途径。新型载体材料的设计与制备是固定化技术研发的重要突破点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位，降低表面静态水接触角，使制得的微生物菌剂载体具有较高的氨氮和磷吸附能力和除臭作用，还能够协助提高微生物的生物活性的微生物菌剂载体的制备方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中，在60-100℃下反应1-5h，反应结束后用蒸馏水冲洗至中性，干燥得脱木质素玉米芯；
S2，将脱木木素玉米芯中加入去离子水，然后在50-80℃下加入高锰酸钾进行预氧化，然后加入浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸，反应2-7h，分别用去离子水和无水乙醇清洗2-5次，干燥得改性玉米芯；
S3，将改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经螺杆挤出机熔融，造粒得复合物颗粒；
S4，将复合物颗粒挤出成型得微生物菌剂载体。
本发明制备方法首先采用亚氯酸钠法对玉米芯进行脱木素处理，有效提高玉米芯中纤维素含量，促进后续在纤维素表面的化学修饰，随后采用氨己烯酸对玉米芯进行改性，然后利用改性玉米芯和聚乙烯制备微生物菌剂载体，上述改性玉米芯的加入能够降低表面静态水接触角，亦即改善了微生物菌剂载体的亲水性，从而大大提高载体的微生物亲和性，获得较大的微生物吸附量；同时还能改善微生物菌剂载体对微生物的固着能力以及提高附着微生物的生物活性；此外，使制得的微生物菌剂载体具有较高的氨氮和磷吸附能力及除臭作用。本发明制备方法还能提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位，亦即改善微生物菌剂载体的亲电性，从而大大提高载体的微生物亲和性，最终通过表面静电吸附作用使挂膜初期的生物膜更容易形成。
进一步地，S1中，玉米芯、亚氯酸钠、冰乙酸和去离子水的用量比为1g:5-10mmol:3-5mmol:50-100mL。
进一步地，S2中，脱木木素玉米芯、去离子水、高锰酸钾、浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸的用量比为1g:80-100mL:0.3-0.4g:0.003-0.004mL:2-3mL。
进一步地，S3中，改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯的用量比为5-20g:1.5-2.8g:100g。
本发明还公开了上述改性玉米芯在降低聚乙烯表面静态水接触角中的用途。
本发明的另一个目的在于提供一种具有较好的亲电性和亲水性，具有较高的氨氮和磷吸附能力和除臭作用，且还能协助提高微生物的生物活性的微生物菌剂载体。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
上述制备方法制得的微生物菌剂载体。本发明微生物菌剂载体具有较好的亲电性和亲水性，对微生物的亲和性和固着能力好；此外，本发明微生物菌剂载体具有较高的氨氮和磷吸附能力和除臭作用，还能协助提高微生物的生物活性。
进一步地，微生物菌剂载体的密度为0.95-0.97g/cm3。本发明微生物菌剂载体在水中呈悬浮状态，在外力的作用下，可以在池中上下翻滚，充分与水体接触反应。
进一步地，微生物菌剂载体的表面Zeta电位至少为8.5mV。
进一步地，微生物菌剂载体的表面静态水接触角至高为70°。
本发明还公开了上述微生物菌剂载体在污水处理中的用途。本发明微生物菌剂载体能够提高污水处理效果。
进一步地，微生物菌剂载体在吸附污水中氨氮和/或磷中的用途。
进一步地，微生物菌剂载体在污水除臭中的用途。
进一步地，微生物菌剂载体在作为填充床或固定床滤池用填料或滤料中的用途。
本发明由于采用了经脱木素处理和经氨己烯酸改性的玉米芯，因而具有如下有益效果：本发明制备方法能够提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位，降低表面静态水接触角，从而大大提高载体的微生物亲和性和对微生物的固着能力；本发明制备方法制得的微生物菌剂载体具有较高的氨氮和磷吸附能力和除臭作用，还能够协助提高微生物的生物活性。
附图说明
图1为微生物菌剂载体的横截面示意图；
图2为微生物菌剂载体对氨氮的去除效果；
图3为微生物菌剂载体对磷的去除效果；
图4为微生物菌剂载体处理6d后混合生活污水的嗅阈值；
图5为微生物菌剂载体的微生物附着量；
图6为微生物菌剂载体负载活性污泥对污水中COD、氨氮和磷的去除率；
图7为活性污泥的SOUR。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中所用聚乙烯为低密度聚乙烯，LD450，购自中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司。
实施例1：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中，在80℃下反应3h，反应结束后用蒸馏水冲洗至中性，干燥得脱木质素玉米芯；其中玉米芯、亚氯酸钠、冰乙酸和去离子水的用量比为1g:7mmol:3.8mmol:80mL；
S2，将脱木木素玉米芯中加入去离子水，然后在60℃下加入高锰酸钾进行预氧化6min，然后加入浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸，反应5h，分别用去离子水和无水乙醇清洗3次，干燥得改性玉米芯；其中脱木木素玉米芯、去离子水、高锰酸钾、浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸的用量比为1g:90mL:0.33g:0.0035mL:2.5mL；
S3，将改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯的用量比为12g:2.0g:100g；
S4，将复合物颗粒单螺杆挤出成型，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为130、135、145和125℃，转速为30rpm，并通过真空定型台冷却以及皮带牵引机以一定的速度牵引从而形成条状产品的自动连续生产，最后通过切粒制得圆柱状微生物菌剂载体，柱体中心有网格结构，外侧沿不同径向伸展许多尾翘，微生物菌剂载体的横截面示意图如图1，载体的物理指标如表1。
表1微生物菌剂载体的物理指标
| 项目 | 物理指标 |
| 直径(mm) | 15 |
| 高度(mm) | 10 |
| 比表面积(m<sup>2</sup>/m<sup>3</sup>) | 510 |
实施例2：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中，在65℃下反应5h，反应结束后用蒸馏水冲洗至中性，干燥得脱木质素玉米芯；其中玉米芯、亚氯酸钠、冰乙酸和去离子水的用量比为1g:6mmol:3.2mmol:60mL；
S2，将脱木木素玉米芯中加入去离子水，然后在80℃下加入高锰酸钾进行预氧化8min，然后加入浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸，反应2h，分别用去离子水和无水乙醇清洗3次，干燥得改性玉米芯；其中脱木木素玉米芯、去离子水、高锰酸钾、浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸的用量比为1g:100mL:0.4g:0.003mL:3mL；
S3，将改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯的用量比为17g:1.5g:100g；
S4，将复合物颗粒单螺杆挤出成型，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为130、135、145和125℃，转速为30rpm，并通过真空定型台冷却以及皮带牵引机以一定的速度牵引从而形成条状产品的自动连续生产，最后通过切粒制得圆柱状微生物菌剂载体，柱体中心有网格结构，外侧沿不同径向伸展许多尾翘，微生物菌剂载体的横截面示意图如图1，载体的物理指标如表1。
实施例3：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中，在90℃下反应1.5h，反应结束后用蒸馏水冲洗至中性，干燥得脱木质素玉米芯；其中玉米芯、亚氯酸钠、冰乙酸和去离子水的用量比为1g:10mmol:5mmol:90mL；
S2，将脱木木素玉米芯中加入去离子水，然后在70℃下加入高锰酸钾进行预氧化10min，然后加入浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸，反应6h，分别用去离子水和无水乙醇清洗5次，干燥得改性玉米芯；其中脱木木素玉米芯、去离子水、高锰酸钾、浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸的用量比为1g:85mL:0.32g:0.0038mL:2.2mL；
S3，将改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯的用量比为6g:2.8g:100g；
S4，将复合物颗粒单螺杆挤出成型，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为130、135、145和125℃，转速为30rpm，并通过真空定型台冷却以及皮带牵引机以一定的速度牵引从而形成条状产品的自动连续生产，最后通过切粒制得圆柱状微生物菌剂载体，柱体中心有网格结构，外侧沿不同径向伸展许多尾翘，微生物菌剂载体的横截面示意图如图1，载体的物理指标如表1。
实施例4：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中，在80℃下反应3h，反应结束后用蒸馏水冲洗至中性，干燥得脱木质素玉米芯；其中玉米芯、亚氯酸钠、冰乙酸和去离子水的用量比为1g:7mmol:3.8mmol:80mL；
S2，将脱木质素玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，脱木质素玉米芯、累托石粉和聚乙烯的用量比为12g:1.0g:100g；
S3，将复合物颗粒单螺杆挤出成型，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为130、135、145和125℃，转速为30rpm，并通过真空定型台冷却以及皮带牵引机以一定的速度牵引从而形成条状产品的自动连续生产，最后通过切粒制得圆柱状微生物菌剂载体，柱体中心有网格结构，外侧沿不同径向伸展许多尾翘，微生物菌剂载体的横截面示意图如图1，载体的物理指标如表1。
实施例5：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，同实施例1；
S2，同实施例1；
S3，将改性玉米芯和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯和聚乙烯的用量比为12g:100g；
S4，同实施例1。
实施例6：
本实施例在S3步骤中加入了钛酸锶和锂皂石粉，钛酸锶和锂皂石粉的加入能够提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位，从而提高载体的微生物亲和性，同时还能够协助提高微生物菌剂载体的除臭作用以及微生物的生物活性。进一步地，S3中，改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶、锂皂石粉和聚乙烯的用量比为5-20g:0.5-1.8g:0.1-0.3:1.0-1.6:100g。
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，同实施例1；
S2，同实施例1；
S3，将改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶、锂皂石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶、锂皂石粉和聚乙烯的用量比为12g:1.0g:0.2:1.4:100g；
S4，同实施例1。
实施例7：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，同实施例1；
S2，同实施例1；
S3，将改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶、锂皂石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶、锂皂石粉和聚乙烯的用量比为12g:1.0g:0.3:1.1:100g；
S4，同实施例1。
实施例8：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，同实施例1；
S2，同实施例1；
S3，将改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉、钛酸锶和聚乙烯的用量比为12g:1.0g:0.2:100g；
S4，同实施例1。
实施例9：
一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，同实施例1；
S2，同实施例1；
S3，将改性玉米芯、累托石粉、锂皂石粉和聚乙烯混匀后经单螺杆挤出机熔融，挤出机机筒一区、机筒二区、机筒三区和机头区的温度分别设置为125、135、140和125℃，转速为80rpm，冷却后经切粒机造粒得复合物颗粒；其中，改性玉米芯、累托石粉、锂皂石粉和聚乙烯的用量比为12g:1.0g:1.4:100g；
S4，同实施例1。
试验例1：
微生物菌剂载体的性能测试
1、微生物菌剂载体的表面Zeta电位测试
用固体表面Zeta电位测试仪在pH为7.0的条件下进行载体表面Zeta电位测试，载体随机选取并做五次平行测试，取其平均值。
2、微生物菌剂载体的表面静态水接触角测试
用静态接触角测量仪进行载体表面静态水接触角测试，随机选取并做五次平行测试，取其平均值。
表2微生物菌剂载体的表面性能
表2为微生物菌剂载体的表面性能，可以看出：实施例1-3和实施例6-7微生物菌剂载体的密度为0.95-0.97g/cm3；实施例1-3和实施例6-7微生物菌剂载体的表面Zeta电位至少为8.5mV，实施例1-3微生物菌剂载体对磷的去除率高于实施例5，这说明实施例1-3和实施例6-7制备方法还能提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位；实施例6-7微生物菌剂载体的表面Zeta电位高于实施例1和实施例8-9，这说明钛酸锶和锂皂石粉的加入能够提高微生物菌剂载体的表面Zeta电位；实施例1-3和实施例6-7微生物菌剂载体的表面静态水接触角至高为70°，实施例1-3微生物菌剂载体对磷的去除率低于实施例4，这说明实施例1-3制备方法中改性玉米芯的加入能够降低表面静态水接触角；而实施例6-7微生物菌剂载体的表面静态水接触角稍低于实施例1和实施例8-9。
4、微生物菌剂载体的氨氮吸附性能测试
准确地量取50mL初始浓度为20mg/L的氨氮溶液置于100mL锥形瓶中，调节pH＝7.0，加入25mg微生物菌剂载体，然后将锥形瓶放于振荡器上，室温下以200rpm振荡24h后取出静置，之后用用滤膜过滤，将过滤后的溶液用纳氏试剂光度法测定氨氮溶液中残余氨氮的浓度，改性活性污泥对氨氮的去除率用如下公式计算。
去除率(％)＝(C0-Ce)/C0×100％
式中，C0-氨氮溶液的初始浓度(mg/L)；Ce-吸附达到平衡后溶液中剩余的氨氮的浓度(mg/L)；V-氨氮溶液的体积(mL)；m-微生物菌剂载体的质量(g)。
图2为微生物菌剂载体对氨氮的去除效果，可以看出，实施例1-3和实施例6-7微生物菌剂载体对氨氮的去除率高于15％；实施例1-3微生物菌剂载体对磷的去除率高于实施例4，这说明实施例1-3和实施例6-7制备方法中改性玉米芯的加入能够提高微生物菌剂载体的氨氮吸附性能；而实施例6-7微生物菌剂载体对氨氮的去除率和实施例1无显著差异，这说明钛酸锶和锂皂石粉的加入对微生物菌剂载体的氨氮吸附性能无不良影响。
5、微生物菌剂载体的磷吸附性能测试
准确地量取50mL初始浓度为20mg/L的磷酸二氢钾溶液置于100mL锥形瓶中，调节pH＝7.0，加入25mg微生物菌剂载体，然后将锥形瓶放于振荡器上，室温下以200rpm振荡
24h后取出静置，之后用用滤膜过滤，将过滤后的溶液用钼酸铵分光光度法测定磷酸二氢钾溶液中残余磷的浓度，改性活性污泥对磷的去除率用如下公式计算。
去除率(％)＝(C0-Ce)/C0×100％
式中，C0-磷酸二氢钾溶液的初始浓度(mg/L)；Ce-吸附达到平衡后溶液中剩余的磷酸二氢钾的浓度(mg/L)；V-磷酸二氢钾溶液的体积(mL)；m-微生物菌剂载体的质量(g)。
图3为微生物菌剂载体对磷的去除效果，可以看出，实施例1-3和实施例6-7微生物菌剂载体对磷的去除率高于8％，实施例1-3微生物菌剂载体对磷的去除率高于实施例4，这说明实施例1-3和实施例6-7制备方法中改性玉米芯的加入能够提高微生物菌剂载体的磷吸附性能；而实施例6-7微生物菌剂载体对氨氮的去除率和实施例1无显著差异，这说明钛酸锶和锂皂石粉的加入对微生物菌剂载体的氨氮吸附性能无不良影响。
6、微生物菌剂载体的除臭性能测试
取厨房有机污水和下水道污水进行混合，放置几天发出恶臭后，将变臭的混合生活污水稀释成相同的浓度，分别取稀释后的污水100mL，加入25mg微生物菌剂载体。采用美国颁布的《水质检测方法中的嗅阈值测定方法》(2000年)，既用无臭水稀释水样，直至闻出最低可辨别臭气的浓度(嗅阈值)，用其表示臭气的阈限。水样稀释到刚好闻出臭味的稀释倍数称为嗅阈值。其计算公式如下：
嗅阈值＝(水样体积(mL)+无臭水体积(mL))/(水样体积(mL))
图4为微生物菌剂载体处理6d后混合生活污水的嗅阈值，其中混合生活污水的初始嗅阈值为623。从图4可以看出，实施例1-3微生物菌剂载体的除臭性能优于实施例4，这说明实施例1-3制备方法中改性玉米芯的加入能够提高微生物菌剂载体的除臭性能；实施例6-7微生物菌剂载体的除臭性能优于实施例1和实施例8-9，这说明钛酸锶和锂皂石粉的加入能够协助提高微生物菌剂载体的除臭作用。
7、微生物菌剂载体的微生物附着性能测试
微生物吸附能力考察所用的菌种为假丝酵母菌(ATCC 22023)。取100mL的培养基，装入250mL锥形瓶中。菌体投加量为5％，置于适宜温度和转速的摇床中连续固定48h，静置分离固液12h，在3000r/min的条件下离心10min，去除上清液，加入生理盐水，同等离心条件离心10min，重复2次，烘干至恒重，称量。
图5为微生物菌剂载体的微生物附着量，从图5可以看出，实施例1-3微生物菌剂载体的微生物附着量高于实施例4，这说明实施例1-3制备方法中改性玉米芯的加入能够提高大大提高微生物菌剂载体的微生物亲和性，获得较大的微生物吸附量，这与上述结果一致；实施例6-7微生物菌剂载体的微生物附着量稍优于实施例1和实施例8-9。
试验例2：
微生物菌剂载体在污水处理中的用途
1、污水
本试验例用污水为自制模拟废水，氨氮初始含量为200mg/L，COD初始浓度为1000mg/L。其中，废水组成如下表3所示：
表3污水的组成
| 组成 | 硫酸铵 | 葡萄糖 | 碳酸钠 | 磷酸氢二钾 | 硝酸钠 | CaCl<sub>2</sub> | KCl | 硫酸镁 |
| 含量(g/L) | 0.94 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0.1 | 1 | 0.05 |
2、活性污泥
本试验例用活性污泥为黑色糊状，悬浮固体浓度(MLSS)为5000mg/L。
3、污水处理
生物反应器中微生物菌剂载体填充率为30％，将活性污泥和污水注入反应器闷曝48h，闷曝结束后进行排泥，控制反应器内MLSS为3000±200mg/L，反应器连续进水运行，逐渐增大进水量，HRT从最初72h逐渐减小为36h、18h、12h、8h、6h。投加NaHCO3用于调节系统pH值在7.0-8.0。控制DO浓度为2.0～3.0mg/L。反应器内温度控制为25±5℃。挂膜5d后，观察到载体表面有浅黄褐色菌斑，开始对进出水COD、氨氮和磷浓度进行测定，具体测定方法如表4所示，计算15d时COD、氨氮和磷的去除率。
表4指标测定项目与方法
| 指标测定项目 | 方法 | 仪器及设备型号 |
| COD | 重铬酸钾法 | HACH DRB200消解器HACH DR5000水质分析仪 |
| 氨氮 | 纳氏试剂光度法 | 721分光光度计 |
| TP | 钼酸铵分光光度法 | 721分光光度计 |
图6为微生物菌剂载体负载活性污泥对污水中COD、氨氮和磷的去除率，从图6可以看出，实施例1-3微生物菌剂载体负载活性污泥对污水中COD、氨氮和磷的去除率高于实施例4-5，这说明实施例1-3制备方法中改性玉米芯的加入能够显著提升污水处理效果；实施例6-7微生物菌剂载体负载活性污泥对污水中COD、氨氮和磷的去除率高于实施例1和实施例8-9，这说明实施例1-3制备方法中钛酸锶和锂皂石粉的加入能够提升污水处理效果。
此外，对微生物比耗氧速率(SOUR)也进行了测试，其测定方法为：(1)取250mL运行15d时污泥混合液置于BOD测试瓶中，静置沉淀2h后小心取出上清液，然后向瓶中加原水至250mL；(2)将BOD测试瓶置于磁力搅拌器上边搅拌边向混合液曝气，并将溶解氧仪探头浸没在水面下监测溶解氧变化，至溶解氧示数增长至某值并保持3min不变，此时水中溶解氧饱和，加入10-12mL的ATU(烯丙基硫脲)以抑制硝化细菌的活性；(3)将溶解氧仪探头插入BOD测试瓶，并用生料带将瓶口密封；(4)每隔30s读取溶解氧数值，至溶解氧降至2mg/L时停止；(5)绘制DO-t直线，直线的斜率即为微生物耗氧速率(OUR)值，比耗氧速率(SOUR)值即为OUR值除以MLSS，结果见图7。从图7可以看出，运用实施例1-3微生物菌剂载体的活性污泥的SOUR高于实施例4-5，这说明实施例1-3制备方法中改性玉米芯的加入能够显著提高微生物的生物活性；运用实施例6-7微生物菌剂载体的活性污泥对污水中SOUR高于实施例1和实施例8-9，这说明实施例1-3制备方法中钛酸锶和锂皂石粉的加入能够微生物的生物活性。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种微生物菌剂载体的制备方法，包括，
S1，将玉米芯加入含有亚氯酸钠和冰乙酸的去离子水溶液中，在60-100℃下反应1-5h，反应结束后用蒸馏水冲洗至中性，干燥得脱木质素玉米芯；
S2，将所述脱木质 素玉米芯中加入去离子水，然后在50-80℃下加入高锰酸钾进行预氧化，然后加入浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸，反应2-7h，分别用去离子水和无水乙醇清洗2-5次，干燥得改性玉米芯；
S3，将所述改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯混匀后经螺杆挤出机熔融，造粒得复合物颗粒；
S4，将所述复合物颗粒挤出成型得微生物菌剂载体；
所述S1中，玉米芯、亚氯酸钠、冰乙酸和去离子水的用量比为1g:5-10mmol:3-5mmol:50-100mL；
所述S2中，脱木质素玉米芯、去离子水、高锰酸钾、浓硫酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氨己烯酸的用量比为1g:80-100mL:0.3-0.4g:0.003-0.004mL:2-3mL:2-3mL；
所述S3中，改性玉米芯、累托石粉和聚乙烯的用量比为5-20g:1.5-2.8g:100g。
2.权利要求1中所述的改性玉米芯在降低聚乙烯表面静态水接触角中的用途。
3.权利要求1所述的制备方法制得的微生物菌剂载体。
4.根据权利要求3所述的微生物菌剂载体，其特征是：所述微生物菌剂载体的密度为0.95-0.97g/cm3。
5.权利要求3所述的微生物菌剂载体在污水处理中的用途。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征是：所述微生物菌剂载体在吸附污水中氨氮和/或磷中的用途。
7.根据权利要求5所述的用途，其特征是：所述微生物菌剂载体在污水除臭中的用途。
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