CN115011585B - 厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了厌氧氨氧化细菌‑短程硝化细菌共包埋小球及其制备方法和应用，其制备方法包括：将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，搅拌均匀后灭菌冷却，得到混合液Ⅰ和混合液Ⅱ；将厌氧氨氧化细菌与混合液Ⅰ等体积混合，得到菌液混合液Ⅰ；将菌液混合液Ⅰ交联，再经水洗、磷酸化和水洗后，得到固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球；将氨氧化细菌和混合液Ⅱ等体积混合，得到菌液混合液Ⅱ；将固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球缓慢加入到菌液混合液Ⅱ中，然后交联，再经水洗、磷酸化、水洗，从而得到厌氧氨氧化细菌‑短程硝化细菌共包埋小球。该共包埋小球能有效延长污泥停留时间，保证生物量的增殖，同时能有效避免氧气对厌氧氨氧化细菌的抑制影响。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球及其制备方法和应用。
背景技术
部分硝化/厌氧氨氧化是一种简单、高效的生物自养脱氮工艺。在整个脱氮过程中，首先氨氧化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，接着厌氧氨氧化细菌以氨氧化细菌产生的亚硝酸盐为电子受体，直接将氨氮转化为氮气。与传统硝化反硝化工艺相比，部分硝化/厌氧氨氧化工艺无需额外添加有机物，曝气量减少约 40%，污泥产量底，能耗仅为传统工艺的50%，占地面积小，因此在处理高氨氮废水和低C/N比废水中受到了广泛的关注。然而需要注意的问题是，氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌生长速度缓慢，如何延长污泥停留时间，保证生物量的稳定增殖是该工艺的一个难点；氨氧化细菌将氨氮转化成亚硝态氮需要氧气的参与，但氧气浓度却不能太高，否则不能保证积累的亚硝酸盐氮在原位得到有效利用，同时，厌氧氨氧化细菌的活性也会受到溶解氧的抑制。因此，氨氧化细菌和厌氧氨氧化菌的“和谐”共存是提高工艺运行稳定性的另一难点。
利用固定化细胞技术可以将氨氧化细菌和厌氧氨氧化菌固定在生物载体中，从而获得相对稳定的生长环境，并减少了被从反应堆中被冲洗出来的可能性，保证了生物量的增殖。但目前所用的包埋小球制作过程仅是将两种细菌混合后用于包埋。这种包埋模式虽然延长了污泥停留时间，但并不能避免氧气对厌氧氨氧化细菌的抑制影响。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球及其制备方法和应用，该共包埋小球能有效延长污泥停留时间，保证生物量的增殖，同时能有效避免氧气对厌氧氨氧化细菌的抑制影响。
本发明的技术方案是这样实现的：
厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并加热搅拌至混合均匀，然后灭菌后冷却，得到混合液Ⅰ，所述混合液Ⅰ中聚乙烯醇的体积质量百分比为6~15 %，海藻酸钠的体积质量百分比为1~2 %；
（2）将厌氧氨氧化细菌与步骤（1）配制得到的混合液Ⅰ等体积混合，得到菌液混合液Ⅰ；
（3）将菌液混合液Ⅰ缓慢滴入交联剂中交联，从而得到包埋颗粒，再取出包埋颗粒经水洗、磷酸化和水洗后，得到固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球，备用；
（4）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并加热搅拌至混合均匀，然后再灭菌后冷却，得到混合液Ⅱ，所述混合液Ⅱ中聚乙烯醇的体积质量百分比为3~8 %，海藻酸钠的体积质量百分比为3~5 %；
（5）将氨氧化细菌和步骤（4）配制得到的混合液Ⅱ等体积混合，得到菌液混合液Ⅱ；
（6）将步骤（3）制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球缓慢加入到菌液混合液Ⅱ中，并使固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球完全浸没在菌液混合液Ⅱ中，从而得到在厌氧氨氧化细菌凝胶小球表面包覆有氨氧化细菌凝胶的共包埋颗粒，再将共包埋颗粒取出投加到交联剂中交联，再经水洗、磷酸化、水洗，从而得到厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球。
进一步地，步骤（1）和步骤（4）中加热温度为70~100℃，且采用高压锅进行灭菌，其灭菌温度为100~150℃，灭菌时间为15~45 min。
进一步地，步骤（2）中的厌氧氨氧化细菌是通过将厌氧氨氧化颗粒污泥用缓冲液清洗三次，然后将其研磨至粉状得到。
进一步地，所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。
进一步地，步骤（3）和步骤（6）中的交联剂均为饱和硼酸和1%氯化钙溶液构成的混合溶液。
进一步地，步骤（3）和步骤（6）中均采用0.2~0.8 M 磷酸二氢钠溶液进行磷酸化0.5~2h。
进一步地，步骤（2）中，厌氧氨氧化细菌的含水量为60~65 %；步骤（5）中氨氧化细菌的含水量为50~60 %。
前面所述的一种厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球应用于污水处理，且在处理污水前，先将共包埋小球置于30~35 ℃恒温水浴摇床中用目标废水活化培养12天，使共包埋小球的内部微生物得到充分的恢复和驯化。
进一步地，采用的培养基的组成如下：NH4HCO3 493 mg/L；KH2PO4 22 mg/L；CaCl236 mg/L；MgCl2 25mg/L和1ml微量元素溶液，所述微量元素溶液的组成如下： Na2·EDTA·2H2O 8.3 g/L；FeSO4·7H2O 5 g/L； MnCl2·4H2O 0.495 g/L；ZnSO4·7H2O 0.215 g/L；CuSO4·5H2O 0.125 g/L；CoCl2·6H2O 0.120 g/L； Na2MoO4·2H2O 0.11 g/L；NiCl2·6H2O0.095 g/L；Na2SeO3 0.078 g/L；H3BO4 0.007 g/L。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明制备得到固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球构成共包埋小球的核，氨氧化细菌凝胶包裹在厌氧氨氧化细菌凝胶外层，构成共包埋小球的壳，使得氨氧化细菌位于外层，保证了氨氧化细菌的需氧量，从而能有效阻断氧气向共包埋小球核方向传递，进而在共包埋小球的外层和核处形成微好氧-厌氧环境，保证氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌协同生长。
2、本发明制备得到的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球能有效延长污泥停留时间，保证微生物的生物量稳定增长。
3、本发明在制备厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球过程中，先后两次交联、磷酸化，有效保证了共包埋小球的机械强度。
附图说明
图1-实施例1中厌氧氨氧化凝胶小球。
图2-实施例1中厌氧氨氧化菌-氨氧化菌双层包埋小球。
图3-实施例1中共包埋小球的内部结构的透射电镜图。
图4-实施例1中共包埋小球的孔隙连通性曲线图。
图5-实施例1中共包埋小球的孔径分布图。
图6-实施例1制备得到的共包埋小球处理污水的数据图谱。
图7-实施例1制备得到的共包埋小球在UASB反应器中的氮去除性能。
图8-不同PVA/SA配比制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球孔径分布图。
图9-不同PVA/SA配比固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球的孔隙连通性曲线图。
具体实施方式
厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并加热搅拌至混合均匀，然后灭菌后冷却，得到混合液Ⅰ，所述混合液Ⅰ中聚乙烯醇的体积质量百分比为6~15 %，海藻酸钠的体积质量百分比为1~2 %；
因聚乙烯醇比较难溶，这里可以提前采用去离子水浸泡聚乙烯醇，使其膨胀，然后再将膨胀后的聚乙烯醇和海藻酸钠依次加入到去离子水中加热搅拌，使聚乙烯醇和海藻酸钠能快速溶解混合均匀。
（2）将厌氧氨氧化细菌与步骤（1）配制得到的混合液Ⅰ等体积混合，得到菌液混合液Ⅰ；
（3）将菌液混合液Ⅰ缓慢滴入交联剂中交联，从而得到包埋颗粒，再取出包埋颗粒经水洗、磷酸化和水洗后，得到固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球，并将固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球置于低温下保存，备用；
（4）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并加热搅拌至混合均匀，然后灭菌后冷却，得到混合液Ⅱ，所述混合液Ⅱ中聚乙烯醇的体积质量百分比为3~8 %，海藻酸钠的体积质量百分比为3~5 %；
（5）将氨氧化细菌和步骤（4）配制得到的混合液Ⅱ等体积混合，得到菌液混合液Ⅱ；
（6）将步骤（3）制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球缓慢加入到菌液混合液Ⅱ中，并使固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球完全浸没在菌液混合液Ⅱ中，从而得到在厌氧氨氧化细菌凝胶小球表面包覆有氨氧化细菌凝胶的共包埋颗粒，再将共包埋颗粒取出投加到交联剂中交联，再经水洗、磷酸化、水洗，从而得到厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球。
这样，固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球构成共包埋小球的核，氨氧化细菌凝胶包裹在厌氧氨氧化细菌凝胶外层，构成共包埋小球的壳，使得氨氧化细菌位于外层，保证了氨氧化细菌的需氧量，从而能有效阻断氧气向共包埋小球核方向传递，进而在共包埋小球的外层和核处形成微好氧-厌氧环境，保证氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌协同生长。
同时，无论是制备固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球，还是厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的过程中，均是通过先交联，再磷酸化处理。聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯水解得到的聚合物。其分子链中含有大量的羟基，分子链之间可以形成氢键。它具有较高的机械强度和韧性，是一种理想的生物材料。作为细胞固定化载体，具有机械强度高、化学性能好、抗微生物分解性能强、对生物体无毒、价格低廉、但成型难度大等特点。而以海藻酸钠为载体时，凝胶颗粒易形成，固定化细胞密度高，但机械强度低，耐生物降解性差，形成孔隙率过大。由于这两种载体均为亲水聚合物，且具有良好的互溶性，因此选用两者的混合物作为载体。从而可以有效保证小球的机械强度。而聚乙烯醇和硼酸的反应为瞬时聚合反应，很容易形成球形固定化小球，且与硼酸的交联反应可以减少大分子的缠结，形成网络状凝胶，起到截留微生物的作用。
具体实施时，步骤（1）和步骤（4）中加热温度为70~100℃，且采用高压锅进行灭菌，其灭菌温度为100~150℃，灭菌时间为15~45 min。
具体实施时，步骤（2）中的厌氧氨氧化细菌是通过将厌氧氨氧化颗粒污泥用缓冲液清洗三次，然后将其研磨至粉状得到。
具体实施时，所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。
具体实施时，步骤（3）和步骤（6）中的交联剂均为饱和硼酸和1%氯化钙溶液构成的混合溶液。
具体实施时，步骤（3）和步骤（6）中均采用0.2~0.8 M 磷酸二氢钠溶液进行磷酸化0.5~2 h。
具体实施时，步骤（2）中，厌氧氨氧化细菌的含水量为60~65 %；步骤（5）中氨氧化细菌的含水量为50~60 %。
一种厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球应用于污水处理，且在处理污水前，先将共包埋小球置于30~35 ℃恒温水浴摇床中用目标废水活化培养12天，使共包埋小球的内部微生物得到充分的恢复和驯化。
具体实施时，采用的培养基的组成如下：NH4HCO3 493 mg/L；KH2PO4 22 mg/L；CaCl236 mg/L；MgCl2 25mg/L和1ml微量元素溶液，所述微量元素溶液的组成如下： Na2·EDTA·2H2O 8.3 g/L；FeSO4·7H2O 5 g/L； MnCl2·4H2O 0.495 g/L；ZnSO4·7H2O 0.215 g/L；CuSO4·5H2O 0.125 g/L；CoCl2·6H2O 0.120 g/L； Na2MoO4·2H2O 0.11 g/L；NiCl2·6H2O0.095 g/L；Na2SeO3 0.078 g/L；H3BO4 0.007 g/L。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
（1）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并在90℃温度下搅拌至混合均匀，然后在121℃的高压锅内灭菌30min后冷却，得到混合液Ⅰ，所述混合液Ⅰ中聚乙烯醇的体积质量百分比为12 %，海藻酸钠的体积质量百分比为2 %；
（2）将厌氧氨氧化细菌与步骤（1）配制得到的混合液Ⅰ等体积混合，得到菌液混合液Ⅰ，其中厌氧氨氧化细菌的含水量为60~65%；
（3）使用注射器将菌液混合液Ⅰ缓慢滴入饱和硼酸和1%氯化钙溶液中交联1h，从而得到包埋颗粒，再取出包埋颗粒用去离子水冲洗三次后，于0.2-0.8 M磷酸二氢钠溶液中磷酸化，再使用去离子水冲洗三次，得到固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球，并将固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球置于低温保存，备用；
（4）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并在90℃温度下搅拌至混合均匀，然后在121℃的高压锅内灭菌30min后冷却，得到混合液Ⅱ，所述混合液Ⅱ中聚乙烯醇的体积质量百分比为6 %，海藻酸钠的体积质量百分比为4 %；
（5）将氨氧化细菌和步骤（4）配制得到的混合液Ⅱ等体积混合，得到菌液混合液Ⅱ，其中氨氧化细菌的含水量为50~60%；
（6）将步骤（3）制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球缓慢加入到菌液混合液Ⅱ中，并使固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球完全浸没在菌液混合液Ⅱ中，从而得到在厌氧氨氧化细菌凝胶小球表面包覆有氨氧化细菌凝胶的共包埋颗粒，再将包埋颗粒取出投加到饱和硼酸和1%氯化钙溶液中交联1h，再用去离子水冲洗三次后，于0.2-0.8 M磷酸二氢钠溶液中磷酸化，再使用去离子水冲洗三次，从而得到厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球。
制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球如图1所示，由图可知，其直径大约为6~8 mm。制备得到的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球如图2所示，其直径为1 cm左右，小球被分为两层，外壳中氨氧化细菌利用氧气将氨氮氧化为亚硝态氮。在内核中厌氧氨氧化细菌以亚硝态氮为电子受体，将氨氮转化为氮气，而氮气利用凝胶中的孔隙被排放；其内部结构的透射电镜图如图3所示，由图可知，共包埋小球具有两层结构，外层中分布着杆状细菌，而凝胶内部是火山口型凹陷的球状菌，这是典型的厌氧氨氧化细菌特征。
对本实施例制备得到的共包埋小球的孔径大小和孔隙连通性进行了研究，其孔隙连通性曲线图和孔径分布图分别如图4和图5所示，由图4表明共包埋小球的孔隙和裂缝的连通性良好，由图5可见，共包埋小球的孔径主要以小孔径为主，且主要在0 ~ 200 nm之间，说明共包埋小球有利于微生物附着，同时，还能保证内部处于缺氧环境，保证厌氧氨氧化细菌的生长。
应用实验
将制备得到的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球在100 mL三角瓶中使用实验废水活化培养12天，使共包埋小球的内部微生物得到充分的恢复和驯化。其培养基为培养基的组成如下：NH4HCO3 493 mg/L；KH2PO4 22 mg/L；CaCl2 36 mg/L；MgCl2 25mg/L和1ml微量元素溶液，所述微量元素溶液的组成如下： Na2·EDTA·2H2O 8.3 g/L；FeSO4·7H2O 5 g/L； MnCl2·4H2O 0.495 g/L；ZnSO4·7H2O 0.215 g/L；CuSO4·5H2O 0.125 g/L；CoCl2·6H2O 0.120 g/L； Na2MoO4·2H2O 0.11 g/L；NiCl2·6H2O 0.095 g/L；Na2SeO30.078 g/L；H3BO4 0.007 g/L。小球体积为5 mL，实验废水为90 mL，氨氮浓度为120mg/L,每隔24 h取样一次，并更换一次实验废水，培养过程中采用空气泵向三角瓶内曝气，使得实验废水中的溶解氧浓度维持在0.5 mg/L。
然后采用驯化好的共包埋小球处理实验废水，其处理的实验水质数据如图6所示，由图可知，在试验运行期间，系统中共包埋小球在培养12天后，对氨氮的去除率从78.22%提高到91.19%；TN的去除率由53.72%提高到88.43%。表明球形共包埋小球在整个试验期间均具有良好的脱氮能力。
进一步地，在UASB反应器中对本实施例制备得到的共包埋小球的氮去除性能进行实验。结果如图7所示，反应器运行60天，在19天前以部分硝化反应为主，出水总氮浓度逐渐下降。由于曝气泵事故(第19-22)天)，DO含量突然升高，出水氨氮浓度波动较大。随着及时调整曝气量，出水亚硝态氮和氨氮呈现出逐渐下降的趋势，表明厌氧氨氧化在壳核包埋凝胶中逐渐恢复活性，恢复阶段超过38天。实验结束时，氨氮和总氮的去除率分别从18.2%和19.5%提高到了63.7%和55.8%，总氮去除率显著提高，再次证明共包埋小球的可行性。
实施例2
同实施例1，其区别之处在于，混合液Ⅰ中的聚乙烯醇的体积质量百分比为8 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为2 %；混合液Ⅱ中的聚乙烯醇的体积质量百分比为8 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为3 %。
实施例3
同实施例1，其区别之处在于，混合液Ⅰ中的聚乙烯醇的体积质量百分比为6 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为1 %；混合液Ⅱ中的聚乙烯醇的体积质量百分比为6 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为5 %。
实施例4
同实施例1，其区别之处在于，混合液Ⅰ中的聚乙烯醇的体积质量百分比为15 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为2 %；混合液Ⅱ中的聚乙烯醇的体积质量百分比为3 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为4 %。
对比实施例1
同实施例1，其区别之处在于，只用去离子水冲洗，不进行交联和磷酸化。
对比实施例2
同实施例1，其区别之处在于，混合液Ⅰ和混合液Ⅱ中的聚乙烯醇的体积质量百分比均为12 %，海藻酸钠的体积质量百分比均为2 %。
对本实施例制备得到的共包埋小球采用实施例1的方法进行驯化培养后，用于处理实验废水，处理一段时间后废水中的硝酸根离子的浓度较高，说明溶解氧扩散进入到共包埋小球内部，导致厌氧氨氧化细菌的生长受到抑制，进而影响了处理效果。
对上述实施例制备得到的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球进行机械性能测试，其机械稳定性参数详见下表。
共包埋小球的机械稳定性参数
| 实施例 | 机械强度 | 膨胀系数 | 溶胀特征 |
| 实施例1 | 0.864 | 1.05 | + |
| 实施例2 | 0.912 | 1.07 | + |
| 实施例3 | 0.803 | 1.20 | + |
| 实施例4 | 0.945 | 1.12 | + |
| 对比实施例1 | 0.52 | 1.30 | ++ |
| 对比实施例2 | 0.71 | 1.12 | ++ |
注：(+) 略变软，略发泡，弹性较差；（++）变软，发泡，弹性差；（+++）发泡，结构松散，易碎。
由上表可见，实施例1-4制备得到的共包埋小球机械性能数值接近于1，表明具有良好的机械性能。同时共包埋小球并未出现结构松软，易碎的现象，具有良好的稳定性。对比实施例1，未经过交联和磷酸化的埋小球机械性能大大减小，颗粒出现膨胀，颗粒性能变差。而对比实施例2，颗粒性能也由于外层海藻酸钠的减少出现溶胀现象。
同时，本发明还探究聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（SA）在不同配比下制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球的孔径大小及孔隙连通性，固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球的制备方法同实施例1，其孔径分布图及孔隙连通性曲线图分别如图8和图9所示：由图8可知，PVA浓度越高，大孔径占比越大，凝胶珠孔隙结构大，连通性好，有效保证溶质扩散和气体释放，有利于氮去除能力的提高。由图9可知，较高的PVA浓度具有更窄的环路（环路越窄，连通性能越好），其中PVA/SA(15%/2%)时制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球具有最窄的环路。因此，在细胞固定化过程中，较高的PVA浓度可以提高孔间的连通性，进一步促进各孔间的物质交换，提高基质的转移效率。
同时，结合上述凝胶孔隙大小以及孔隙连通性性能，表明内层固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球更适合于高浓度PVA/SA配比，可以保证厌氧氨氧化细菌在良好传质空间内生长。反之，小孔径和差的连通性能在外层凝胶反而更具有优势，可以起到隔绝氧气，减缓氧气向内部传输，既保证了短程硝化所需要的环境，也可以为厌氧氨氧化细菌提供厌氧环境。保证共包埋小球的氮处理效果。
最后需要说明的是，本发明的上述实施例仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并加热搅拌至混合均匀，然后灭菌后冷却，得到混合液Ⅰ，所述混合液Ⅰ中聚乙烯醇的体积质量百分比为6~15 %，海藻酸钠的体积质量百分比为1~2 %；
（2）将厌氧氨氧化细菌与步骤（1）配制得到的混合液Ⅰ等体积混合，得到菌液混合液Ⅰ；
（3）将菌液混合液Ⅰ缓慢滴入交联剂中交联，从而得到包埋颗粒，再取出包埋颗粒经水洗、磷酸化和水洗后，得到固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球，备用；
（4）将聚乙烯醇、海藻酸钠依次加入到去离子水中，并加热搅拌至混合均匀，然后再灭菌后冷却，得到混合液Ⅱ，所述混合液Ⅱ中聚乙烯醇的体积质量百分比为3~8 %，海藻酸钠的体积质量百分比为3~5 %；
（5）将氨氧化细菌和步骤（4）配制得到的混合液Ⅱ等体积混合，得到菌液混合液Ⅱ；
（6）将步骤（3）制备得到的固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球缓慢加入到菌液混合液Ⅱ中，并使固定化厌氧氨氧化细菌凝胶小球完全浸没在菌液混合液Ⅱ中，从而得到在厌氧氨氧化细菌凝胶小球表面包覆有氨氧化细菌凝胶的共包埋颗粒，再将共包埋颗粒取出投加到交联剂中交联，再经水洗、磷酸化、水洗，从而得到厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球。
2.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（4）中加热温度为70~100℃，且采用高压锅进行灭菌，其灭菌温度为100~150℃，灭菌时间为15~45 min。
3.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的厌氧氨氧化细菌是通过将厌氧氨氧化颗粒污泥用缓冲液清洗三次，然后将其研磨至粉状得到。
4.根据权利要求3所述的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。
5.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（6）中的交联剂均为饱和硼酸和1%氯化钙溶液构成的混合溶液。
6.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（6）中均采用0.2~0.8 M 磷酸二氢钠溶液进行磷酸化0.5~2 h。
7.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，厌氧氨氧化细菌的含水量为60~65 %；步骤（5）中氨氧化细菌的含水量为50~60 %。
8.一种厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球，其特征在于，采用权利要求1~7任一所述的制备方法得到。
9.根据权利要求8所述的一种厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球应用于污水处理，且在处理污水前，先将共包埋小球置于30~35 ℃恒温水浴摇床中用目标废水活化培养12天，使共包埋小球的内部微生物得到充分的恢复和驯化。
10.根据权利要求9所述的一种厌氧氨氧化细菌-短程硝化细菌共包埋小球应用于污水处理，其特征在于，活化培养采用的培养基的组成如下：NH4HCO3 493 mg/L；KH2PO4 22 mg/L；CaCl2 36 mg/L；MgCl2 25mg/L和1ml微量元素溶液，所述微量元素溶液的组成如下：Na2·EDTA·2H2O 8.3 g/L；FeSO4·7H2O 5 g/L； MnCl2·4H2O 0.495 g/L；ZnSO4·7H2O0.215 g/L；CuSO4·5H2O 0.125 g/L；CoCl2·6H2O 0.120 g/L； Na2MoO4·2H2O 0.11 g/L；NiCl2·6H2O 0.095 g/L；Na2SeO3 0.078 g/L；H3BO4 0.007 g/L。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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