CN115181716A - 利用多孔非金属矿物质材料培养繁殖目标微生物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用多孔非金属矿物质材料培养繁殖目标微生物的方法，本发明采用自然生成的或者人工合成的多孔非金属矿物质材料火山岩石、沸石、麦饭石、玄武岩、凝灰岩、陶粒、陶球、陶块等多孔非金属矿物质材料为载体，用于污水处理中对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。本发明将碳源营养物完全浸透附着在所述多孔非金属矿物质材料载体中，再放入污水或污泥中对所述目标微生物进行培养和繁殖，使微生物大量繁殖并完全浸透覆膜于所述多孔非金属矿物质材料载体中，再将其放入需要净化的污水水体中进行污染物的靶向降解、吸收和去除。

Description

利用多孔非金属矿物质材料培养繁殖目标微生物的方法

技术领域

本发明涉及微生物的培养和繁殖技术，特别涉及一种利用多孔非金属矿物质材料培养繁殖目标微生物的方法，用于对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。

背景技术

微生物以其个体小，繁殖迅速，适应性强，易变异等特点而成为环境保护工作者的关注。微生物具有多种降解酶和巨大的降解能力，可以降解和转化水污染中的各种化合物。微生物细菌通过消耗水中的有机污染物快速繁殖，从而对污水中的有机物污染物进行降解、吸收和去除，减少了有机污染物对水自然食物链的破坏，避免人们的饮用水环境被污染。

现有对于污水处理用微生物的培养繁殖方法有以下几种：一是在污水处理厂，直接将菌种和碳源放入污水厂的生化池中，通过曝气充氧，让菌种在生化池中繁殖并降解和去除污水中的污染物。二是将带有菌种的污泥投放到污水里，在污水中加入碳源，通过曝气充氧，让菌种在污泥中繁殖，再投入到生化池中繁殖并降解和去除污水中的污染物。三是采用纤维材料做成纤维网或纤维球，在污水中投入菌种和碳源，再将纤维网或纤维球放入污水中，使微生物在纤维网或纤维球上挂膜来培养繁殖微生物。上述培养微生物的方法都是在污水或污泥中进行，存在周期长的问题，驯化养菌至少需要半年或以上日时间。再者，现有污水厂的抗冲击能力较差。因收集的污水浓度差异较大，会对微生物的培养产生冲击，使培养系统崩溃，使污水处理工作无法进行。此外，现有微生物的培养都是在污水或污泥中进行，在培养过程中，还会因微生物的死亡而产生大量带有有机污染物的污泥而容易造成二次污染，而这些污泥的存放或填埋同样也是个大问题。

因此，微生物的培养是一个错纵复杂的过程，尤其是大规模的工业培养繁殖，加之目前的微生物培养装置比较复杂且投资较大。因此，研究开发各式各样的微生物培养繁殖技术十分重要。

发明内容

本发明为了解决现有微生物培养繁殖过程中存在的问题，使微生物的培养繁殖能对现有污水中所含有的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD₅)、氨氮、总氮、总磷等多种有机或无机污染物质进行高效靶向降解、吸收和去除，而提出一种利用多孔非金属矿物质材料培养繁殖目标微生物的方法。

本发明技术方案的技术特征在于，利用多孔非金属矿物质材料和碳源培养繁殖目标微生物，所述目标微生物的培养繁殖是针对氮、磷、化学需氧量(COD)培养繁殖的单一或复合自然微生物菌群，用于对需要净化的污水水体中的氮、磷、化学需氧量(COD)等污染物进行靶向降解、吸收和去除；所述多孔非金属矿物质材料由火山岩、沸石、麦饭石、硅藻土、玄武岩、凝灰岩、陶粒、陶球、陶块单一或多种材料混合使用；所述多孔非金属矿物质材料为1mm～30mm规则或不规则的粒状；其方法步骤如下：

1)碳源的组成与制作：将75％～80％质量百分比的面粉、10％～15％质量百分比的糖类或蜂蜜、10％～15％质量百分比的葡萄糖，外加1.5％～2％质量百分比的发酵粉，并且外加1/1.5～1/2.5的水搅拌成糊状，在16－300C温度下，充分发酵2～5天，制作成碳源作为目标微生物生长繁殖的营养物。所述的糖类可以是白糖、红糖或蔗糖。

2)将所述多孔非金属矿物质材料放入制作好的所述碳源中浸泡3～5天，所述多孔非金属矿物质材料与碳源的体积之比为1：2～1：3，使碳源充分浸透并附着在所述多孔非金属矿物质材料的孔隙中和周围；

3)将浸透附着有碳源的所述多孔非金属矿物质材料放入具有目标微生物的污水或污泥中进行所述目标微生物的培养繁殖，微生物的培养繁殖温度为16－300C，培养时间为5－7天，PH值保持在6～8；

4)在培养繁殖微生物的过程中，每天加入相应量的新鲜污水，使所述碳源与污水中总氮的碳氮比为20/1～30/1，使所述目标微生物在所述多孔非金属矿物质材料中大量繁殖并完全浸透和覆膜于所述多孔非金属矿物质材料的孔隙中及周围，完成所述多孔非金属矿物质材料的微生物培养繁殖；

5)将完成目标微生物培养繁殖的所述多孔非金属矿物质材料，放入需要净化的污水水体中对污染物进行靶向降解、吸收和去除，并且使目标微生物不断繁殖生长。

进一步，本发明所述单一或复合自然微生物菌群是指硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属目标微生物菌群。

本发明所述碳源与污水中总氮的碳氮比为20/1～30/1，当污水中的碳氮比失衡时，按照碳氮比的比例加入一定量的碳源，保持培养繁殖系统的平衡稳定，并根据检测结果及时对碳源的损耗进行补充，提供目标微生物厌氧、兼性厌氧、好氧的环境，以保证所述目标微生物菌群的正常培养繁殖。

更进一步，本发明还采用以下方法，将完全浸透附着所述碳源的所述多孔非金属矿物质材料在16－300C的晾干或烘干，放入含有目标微生物的污水或污泥中完成所述多孔非金属矿物质材料中目标微生物的培养繁殖，然后再放入需要净化的污水水体中缓慢释放所述目标微生物，通过曝气充氧，使碳源营养成分缓慢分解释放，减少碳源的营养损失，提高碳源的利用率，在对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除的同时，使目标微生物不断繁殖生长。

本发明还采用以下方法，将完成目标微生物培养繁殖的所述多孔非金属矿物质材料通过16－300C的晾干或烘干，制作成球状，然后放入需要净化的污水水体中，通过曝气充氧，使所述多孔非金属矿物质材料中的所述目标微生物大量繁殖并缓慢释放于污水中，对污水水体中的目标污染物进行靶向降解、吸收和去除，在此过程中，目标微生物也在不断繁殖生长。

本发明所述的烘干是指采用常规流化床将完全浸透附着碳源的所述多孔非金属矿物质材料在16－300C进行烘干，或冷冻干燥。

本发明所述曝气充氧是指采用空气压缩机、鼓风机向正在进行所述多孔非金属矿物质材料微生物培养繁殖的污水或废水中加压进行曝气充氧，使所述多孔非金属矿物质材料中的所述目标微生物在氧气充足条件下大量繁殖。

本发明所述需要净化的污水水体是指水质恶劣的湿地水域和城市河道、污水调蓄库塘，或污水处理厂的生化池。本发明将培养了大量目标微生物的所述多孔非金属矿物质材料根据污水水域的大小，装入不同规格的透水网袋或透水网状箱体中，放入需要净化的污水水体中，对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。

本发明采用工厂化培养繁殖污水处理所用的目标微生物，有效的解决了微生物培养繁殖所存在的周期长、以及直接在污水水域中或在污泥中培养微生物所出现的带菌污泥问题。本发明培养繁殖微生物载体的改变，使得微生物能固定着床并可随意移动，使水质恶化的湿地水域和城市河道、污水处理厂的生化池或调蓄库塘、甚至超大水体的现场净化处理以及水质提升成为可能。本发明方法简单，操作方便，大幅降低了污水中的CODcr、BOD₅、氨氮、总氮、总磷等污染物含量，并且大幅降低了治污成本，带来了不可估量的社会效益和经济效益，具有广泛推广应用的重要意义。

附图说明

图1是本发明多孔非金属矿物质材料的显微结构示意图。

具体实施方式

以下为本发明的示例性实施例，以及对本发明具体实施方式的详细说明。为了清楚地说明本发明，附图中的结构尺寸和区域范围可能被放大或夸张，或者有些图形结构在文字说明清楚明了的情况下没有示出。但这些优选实施例和结构的大小并不用来限定本发明。

发明人在研究现有污水厂的处理过程中发现，污水处理厂是直接将碳源营养物和微生物菌种放入生化池中曝气充氧，让微生物菌种在生化池中繁殖、降解并去除生化池污水中的污染物。污水处理厂在建立初期一次性培养微生物菌种通常需要3-6月左右，培养周期长。在污水不断进入和不断排出的处理过程中，微生物不断繁殖也不断死亡，需大量补给碳源营养物，调整曝气充氧量，在培养繁殖过程中因微生物的不断死亡而产生大量的污泥。据统计，一个日处理1万吨生活污水的污水处理厂每天产生10吨污泥。这些带有有机污染物的污泥的存放或填埋是个大问题，污水处理厂需要建立专用场地来晾干或机械脱水这些污泥，如处理不当还容易造成二次污染。

参照图1，发明人在研究分析中找到一种培养周期短，污泥产生量小，微生物的培养繁殖可以移动和更换的介质，即采用包裹有碳源的非金属矿物质材料作为目标微生物培养繁殖的载体，诱导性的使目标微生物大量着床在非金属矿物质材料载体的孔洞中和表面上。使用该微生物载体作为污水处理工具，可灵活方便地大量培养繁殖目标微生物，将培养繁殖的目标微生物放入需要净化的污水水体中，这些附着在非金属矿物质材料载体中的微生物抗冲击性强，在污水处理时发挥其高效的污水净化处理能力，针对需要净化的污水水体中的氮、磷、化学需氧量(COD)等污染物进行靶向降解、吸收和去除。

本发明在培养所述微生物过程中，在吸附了总氮、总磷等有机物质的火山岩石、沸石、麦饭石、硅藻土、玄武岩、凝灰岩，或人工合成的陶粒、陶球、陶块等有机污染物或残余物质的吸附饱和物在污水处理完成后排出，这些吸附饱和物因吸附有有机氮、磷、钾等有机物质，可用来制作农用堆肥等肥料，而不用送到垃圾填埋场去填埋。

本发明采用多孔非金属矿物质材料和目标微生物生长繁殖的需要的碳源营养物，培养和繁殖目标微生物，用于对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。培养和繁殖的微生物主要是针对氮、磷、化学需氧量COD等目标微生物培养繁殖的单一或复合自然微生物菌群，即硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属等微生物菌群。这些微生物菌群是目前城市污水或污泥中存在的主要微生物菌群，也是对污水水体中的污染物进行靶向降解、吸收和去除做出贡献的主要微生物菌群。

本发明采用包括自然生成的或者人工合成的多孔非金属矿物质材料作为微生物培养和繁殖的载体。其中自然生成的多孔非金属矿物质材料为火山岩石、沸石、麦饭石、硅藻土、玄武岩、凝灰岩等；人工合成的多孔非金属矿物质材料为陶粒、陶球、陶块等。本发明在使用中，优先使用火山岩石、麦饭石、和陶粒多孔非金属矿物质材料。本发明将多孔非金属矿物质材料破碎成1～30mm规则或不规则的粒状。

发明人经过多次实际试制，发现火山岩石、麦饭石、硅藻土、和陶粒等多孔非金属矿物质材料具有强有力的附着能力。当将这些多孔非金属矿物质被破碎成1～30mm规则或不规则的粒状时，微生物着床效果最佳。因此，本发明在多次试验的基础上，选择1～30mm规则或不规则的粒状多孔非金属矿物质材料作为培养繁殖目标微生物的载体，使其大量吸附微生物所需要的碳源，大量培养繁殖附着在多孔非金属矿物质材料上，并且取得了意想不到的效果。在自然温度为16－300C时，培养时间只需要5－7天，培养繁殖微生物的周期非常短。由于微生物几乎完全附着在多孔非金属矿物质材料的所有孔隙中和周围，当将多孔非金属矿物质材料装在不同规格的透水网袋或网状箱体中，从而形成一个较大的具有纵横交错孔隙的蜂巢状，其中的每个孔隙中都附着有大量繁殖的微生物，甚至微生物死亡在其中还可作为其它微生物的碳源营养物。因此，本发明所产生的污泥非常少。与此同时，由于多孔非金属矿物质材料是装在不同规格的透水网袋或网状箱体中，非常方便进行移动或更换。尤其适用于被污染的湿地水域和城市河道，污水处理厂的生化池，或者是污水处理厂的存放不达标水的调蓄库塘中。由于微生物载体的变化，在污染湿地水域和城市河道、污水厂的生化池或者是污水厂的调蓄库塘进行实地现场移动污水处理和现场改造成为可能。

本发明利用多孔非金属矿物质材料作为培养繁殖目标微生物的载体，对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除的方法如下：

以质量百分比计，将75％～80％的面粉、10％～15％的糖类或蜂蜜、10％～15％的葡萄糖，外加1.5％～2％的发酵粉，以及外加上述总量1/1.5～1/2.5的水搅拌成糊状，在16－300C温度下，充分发酵2～5天制作成呈稀糊状的碳源。将多孔非金属矿物质材料放入稀糊状的碳源中浸泡3～5天，多孔非金属矿物质材料与碳源体积之比为1：2～1：3，使碳源完全浸透并附着在多孔非金属矿物质材料的孔隙中和周围，再放入具有有目标微生物的污水或污泥中进行微生物的培养繁殖；微生物的培养繁殖温度为16－300C，培养时间为5－7天，PH值保持在6～8。所加入的糖类可以是白糖、红糖或蔗糖。

在培养繁殖微生物的过程中，碳源与污水中总氮的碳氮比为20/1～30/1，根据检测结果对碳源的损耗进行补充，每天加入相应量的新鲜污水，为微生物的培养繁殖提供厌氧、兼性厌氧、好氧的良好繁殖环境，使微生物在多孔非金属矿物质材料中大量繁殖并完全浸透和覆膜于多孔非金属矿物质材料的孔隙中及周围，完成多孔非金属矿物质材料的微生物培养繁殖。当在净化污水过程中的碳氮比失衡时，按照碳氮比的比例加入一定量的碳源，以保证目标微生物的正常培养繁殖和保持培养繁殖系统的平衡稳定，实现目标微生物菌群的培养。之后，将完成目标微生物培养繁殖的多孔非金属矿物质材料，放入需要净化的污水水体中对污染物进行靶向降解、吸收和去除。由于加入的碳源以及污水中的污染物也为目标微生物的生长繁殖提供了营养物，使目标微生物可以不断繁殖生长。

本发明将碳源完全浸透并附着的多孔非金属矿物质材料在16－300C温度下晾干或烘干，或进行冷冻干燥后，再放入含有目标微生物的污水或污泥中，使目标微生物充分附着在多孔非金属矿物质材料的孔洞中和周围，完成多孔非金属矿物质材料中目标微生物的培养繁殖。然后再将其放入需要净化的污水水体中，通过采用空气压缩机或鼓风机向正在进行微生物培养繁殖的污水或废水中加压进行曝气充氧，使多孔非金属矿物质材料中的目标微生物在氧气充足条件下大量繁殖。通过曝气充氧，使碳源营养成分缓慢分解释放，减少碳源的营养损失，提高碳源的利用率，同时使目标微生物缓慢向污水中释放，并对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。

本发明还将充分吸收了碳源并在其中培养了大量目标微生物的多孔非金属矿物质材料在16－30℃温度下干燥后，通过球磨机制作成30－50mm的球状，然后放入需要净化的污水水体中，通过曝气充氧，使多孔非金属矿物质材料中的目标微生物大量繁殖，并在污水中缓慢释放繁殖的目标微生物，对污水水体中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。

本发明在目标微生物培养繁殖的过程中，向污水或废水中加压曝气充氧采用空气压缩机或鼓风机向污水或废水中加压曝气，充入溶解氧，使多孔非金属矿物质材料中的目标微生物大量繁殖。本发明对于需要干燥的多孔非金属矿物质材料采用常规流化床进行烘干，或晾干，或进行冷冻干燥。

本发明将培养了大量目标微生物的多孔非金属矿物质材料根据污水水域大小，装入不同规格的网袋或网状箱体中，灵活方便地放入需要净化的、水质恶劣的湿地水域或城市河道、污水处理厂的调蓄库塘、或污水处理厂的生化池的污水水体中，实现对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除的目的。

实施例1

本实施例是在大理某污水处理厂的调蓄库塘开展的实地中试试验，微生物菌群从污水处理厂的生化池中提取，该污水中具有硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属等微生物菌群，具体试验过程如下：

制作微生物碳源和微生物载体：选用75％的面粉、12％的蜂蜜、13％的葡萄糖、外加1.5％的发酵粉和上述物质总量2倍的水，将上述物质搅拌成糊状，在200C温度下，充分发酵5天，发酵后碳源整体呈稀糊状；选用自然生成的火山岩石作为多孔非金属矿物质材料，将其破碎至8mm的粒状，将多孔非金属矿物质材料放入稀糊状的碳源中，浸泡4天，多孔非金属矿物质材料与碳源体积比为1：2；待碳源完全浸透并包裹在多孔非金属矿物质材料中即成为微生物载体。

将完全浸透并附着有碳源的多孔非金属矿物质材料放入具有硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属的微生物菌群的污水池中进行目标微生物的培养繁殖。根据污水池中所含总氮的比值，加入的碳源与所含总氮之比为25/1，培养温度为200C，调节PH值为7，培养时间为6天。通过采用鼓风机向污水池中曝气加氧，第3天肉眼观察到微生物明显挂膜于微生物载体上；在第6天检测到总氮的去除率达到50％左右，结果表明，目标微生物在正常繁殖过程中，已经取得了很好的污水净化效果。

将上述培养繁殖成功的多孔非金属矿物质材料微生物载体放入污水处理厂的调蓄库塘中，3天后的试验结果如下：

原水中总氮含量为：9.4mg/L，经上述方法处理3天后，总氮含量降为：3.8mg/L，总氮去除率为60％，该试验结果达到了预期效果。证明本发明的多孔非金属矿物质材料作为微生物载体进行目标微生物培养繁殖的方法是非常有效的。

实施例2

本实施例是在大理某污水处理厂的调蓄库塘开展了另一项实地中试试验，微生物菌群从污水处理厂的生化池中提取，具体试验过程如下：

将80％质量百分比的面粉、10％质量百分比的白糖、10％质量百分比的葡萄糖、外加1.5％质量百分比的发酵粉，外加上述物质总量1.8倍的水搅拌成糊状，在300C温度下，充分发酵2天，搅拌成稀糊状。选用人工合成的10mm球状陶粒作为多孔非金属矿物质材料，将陶粒放入稀糊状的碳源中，浸泡4天，陶粒与碳源体积比为1：3；待碳源完全浸透并包裹在陶粒上；将完全浸透并附着有碳源的陶粒放入具有硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属的微生物菌群的污水池中，进行目标微生物的培养繁殖；根据污水池中所含总氮的比值，加入的碳源与所含总氮之比为25/1，培养温度为220C，调节PH值为7，培养时间为5天。通过采用空气压缩机曝气加氧，第3天肉眼观察到微生物明显挂膜于微生物载体陶粒上，在第5天检测到总氮的去除率达到55％，表明微生物在良好的繁殖过程中，对污染物的靶向降解、吸收和去除已经取得了良好的污水净化效果。将上述培养繁殖成功的微生物载体陶粒放入污水处理厂的尾水排放调蓄库塘中，5天后的试验结果如下：

原水中总氮含量为：6.2mg/L，经上述方法处理5天后，总氮含量降为：2.4mg/L，总氮去除率为61％，获得了意想不到的效果。证明人工合成的多孔非金属矿物质材料，因陶粒内部孔隙的更加密集，整体比表面积更大，作为微生物载体进行目标微生物培养繁殖的效果更佳。

实施例3

本实施例在福建省某农村的黑臭水体中取得污水水样，开展了黑臭水体净化治理试验。微生物菌群从福建某污水处理厂中提取，该污水中具有硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属等微生物菌群。试验过程如下：

选用77％的面粉、13％的红糖、10％的葡萄糖、外加1.7％的发酵粉和2倍的水，将上述物质搅拌成糊状，在280C温度下，充分发酵3天碳源呈现稀糊状。选用自然生成的硅藻土作为多孔非金属矿物质材料，将与碳源体积比为1：2的粒径1mm的硅藻土放入稀糊状的碳源中，浸泡3天，碳源完全浸透并附着在硅藻土上成为微生物载体。

将混合有碳源的硅藻土微生物载体放入含有微生物菌群的污水中，通过观察，待硅藻土目标微生物载体上大量挂膜后，排出其余污水，将已经大量挂膜的硅藻土微生物载体在自然条件下风干，通过造球机将已经挂膜的硅藻土微生物载体制成约3cm～5cm的球状。然后将其直接投入到黑臭水体的水塘中进行净化处理。

经检验，该黑臭水体原水中的总氮含量为：18.3mg/L，总磷含量为0.34mg/L，COD含量19mg/L。经过七天缓慢释放目标微生物净化水体后，通过检测，采用硅藻土微生物载体处理农村的黑臭水体效果显著，总氮含量降为：6.34mg/L，总磷含量降为0.02mg/L，COD含量降为13mg/L，取得了意想不到的效果。采用硅藻土微生物载体培养繁殖目标微生物去除污染物的效果同样特别明显。

本发明还可采用多种多孔非金属矿物质材料，如海泡石、高岭土、膨润土、累托石、珊瑚石等矿物质进行多种形式的微生物培养繁殖，以有效地吸附降解和去除被污染水域中的超标污染物。

以上仅是本发明的优选实施方式。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明设计原理的前提下还可以做出各种改进，这些改进也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用多孔非金属矿物质材料培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，利用多孔非金属矿物质材料和碳源培养繁殖目标微生物，所述目标微生物的培养繁殖是针对氮、磷、化学需氧量(COD)培养繁殖的单一或复合自然微生物菌群，用于对需要净化的污水水体中的氮、磷、化学需氧量(COD)等污染物进行靶向降解、吸收和去除；

所述多孔非金属矿物质材料由火山岩、沸石、麦饭石、硅藻土、玄武岩、凝灰岩、陶粒、陶球、陶块单一或多种材料混合使用；所述多孔非金属矿物质材料为1mm～30mm规则或不规则的粒状；其方法步骤如下：

1)碳源的组成与制作：将75％～80％质量百分比的面粉、10％～15％质量百分比的糖类或蜂蜜、10％～15％质量百分比的葡萄糖，外加1.5％～2％质量百分比的发酵粉，并且外加1/1.5～1/2.5的水搅拌成糊状，在16－30℃温度下，充分发酵2～5天，制作成碳源作为目标微生物生长繁殖的营养物；

2)将所述多孔非金属矿物质材料放入制作好的所述碳源中浸泡3～5天，所述多孔非金属矿物质材料与碳源的体积之比为1：2～1：3，使碳源充分浸透并附着在所述多孔非金属矿物质材料的孔隙中和周围；

3)将浸透附着有碳源的所述多孔非金属矿物质材料放入具有目标微生物的污水或污泥中进行所述目标微生物的培养繁殖，微生物的培养繁殖温度为16－30℃，培养时间为5－7天，PH值保持在6～8；

4)在培养繁殖微生物的过程中，每天加入相应量的新鲜污水，使所述碳源与污水中总氮的碳氮比为20/1～30/1，使所述目标微生物在所述多孔非金属矿物质材料中大量繁殖并完全浸透和覆膜于所述多孔非金属矿物质材料的孔隙中及周围，完成所述多孔非金属矿物质材料的微生物培养繁殖；

5)将完成目标微生物培养繁殖的所述多孔非金属矿物质材料，放入需要净化的污水水体中对污染物进行靶向降解、吸收和去除，并且使目标微生物不断繁殖生长。

2.根据权利要求1所述培养繁殖微生物的方法，其特征在于，所述单一或复合自然微生物菌群是指硝化细菌属、反硝化细菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属目标微生物菌群。

3.根据权利要求1所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，当污水中的碳氮比失衡时，按照碳氮比的比例加入一定量的碳源，保持培养繁殖系统的平衡稳定，并根据检测结果及时对碳源的损耗进行补充，提供目标微生物厌氧、兼性厌氧、好氧的环境，以保证所述目标微生物菌群的正常培养繁殖。

4.根据权利要求3所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，还采用以下方法，将完全浸透附着所述碳源的所述多孔非金属矿物质材料在16－30℃的晾干或烘干，放入含有目标微生物的污水或污泥中完成所述多孔非金属矿物质材料中目标微生物的培养繁殖，然后再放入需要净化的污水水体中缓慢释放所述目标微生物，通过曝气充氧，使碳源营养成分缓慢分解释放，减少碳源的营养损失，提高碳源的利用率，在对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除的同时，使目标微生物不断繁殖生长。

5.根据权利要求4所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，还采用以下方法，将完成目标微生物培养繁殖的所述多孔非金属矿物质材料通过16－30℃的晾干或烘干，制作成球状，然后放入需要净化的污水水体中，通过曝气充氧，使所述多孔非金属矿物质材料中的所述目标微生物大量繁殖并缓慢释放于污水中，对污水水体中的目标污染物进行靶向降解、吸收和去除，在此过程中，目标微生物也在不断繁殖生长。

6.根据权利要求4或5所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，所述烘干是指采用常规流化床将完全浸透附着碳源的所述多孔非金属矿物质材料在16－30℃进行烘干，或冷冻干燥。

7.根据权利要求4或5所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，所述曝气充氧是指采用空气压缩机、鼓风机向正在进行所述多孔非金属矿物质材料微生物培养繁殖的污水或废水中加压进行曝气充氧，使所述多孔非金属矿物质材料中的所述目标微生物在氧气充足条件下大量繁殖。

8.根据权利要求1所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，所述需要净化的污水水体是指水质恶劣的湿地水域和城市河道、污水调蓄库塘，或污水处理厂的生化池。

9.根据权利要求6所述培养繁殖目标微生物的方法，其特征在于，将培养了大量目标微生物的所述多孔非金属矿物质材料根据污水水域的大小，装入不同规格的透水网袋或透水网状箱体中，放入需要净化的污水水体中，对污水中的污染物进行靶向降解、吸收和去除。

10.根据权利要求1所述培养繁殖微生物的方法，其特征在于，所述糖类可以是白糖、红糖或蔗糖。

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