公布日：2022.03.04
申請(qǐng)日：2021.12.13
分類號(hào)：C02F3/28(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種富菌多孔反硝化填料及其制備方法，該填料是利用由天然礦物材料高溫煅燒而成的顆粒多孔載體吸附反硝化細(xì)菌制成的富菌多孔反硝化填料。該填料孔隙率高、比表面積大，內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)中富含大量反硝化細(xì)菌，生物活性高，且均勻密集的多孔結(jié)構(gòu)可以給反硝化細(xì)菌提供完美的棲息地和附著點(diǎn)，能夠有效地固定反硝化細(xì)菌，具有良好的結(jié)合力和穩(wěn)定性。制備方法為：制備顆粒多孔載體、制備制備反硝化細(xì)菌發(fā)酵液和向顆粒多孔載體固定反硝化細(xì)菌。該填料應(yīng)用于反硝化生物濾池，因填料本身固定有大量的反硝化細(xì)菌，可以快速發(fā)揮反硝化作用且穩(wěn)定性強(qiáng)，既節(jié)省了掛膜時(shí)間，又能有效地提升反應(yīng)器內(nèi)的反硝化速率，增強(qiáng)反應(yīng)器的處理能力，對(duì)改善污水處理廠總氮不達(dá)標(biāo)問(wèn)題有著重要意義。
權(quán)利要求書
1.一種富菌多孔反硝化填料，其特征在于，該反硝化填料是在孔隙率大于90％的顆粒多孔載體上固定化反硝化細(xì)菌形成的吸水率達(dá)到30％以上的填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富菌多孔反硝化填料，其特征在于，所述顆粒多孔載體是由電氣石粉、高嶺土、鎂質(zhì)黏土、硅藻土、玉米秸稈粉末、硅酸鈉和碳酸氫鈉加水混合均勻后制成直徑8-10mm的顆粒，再依次經(jīng)預(yù)熱和煅燒后制得的多孔載體。
3.一種富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，用于制備權(quán)利要求1或2所述的富菌多孔反硝化填料，包括：步驟1，制備顆粒多孔載體：將電氣石粉、高嶺土、鎂質(zhì)黏土、硅藻土、玉米秸稈粉末、硅酸鈉和碳酸氫鈉加水混合均勻后造粒，制成顆粒；對(duì)顆粒依次進(jìn)行預(yù)熱與煅燒；煅燒后冷卻即制得顆粒多孔載體；步驟2，制備反硝化細(xì)菌發(fā)酵液：將冷凍保存的反硝化細(xì)菌菌種接種于固體培養(yǎng)基上進(jìn)行活化，恒溫培養(yǎng)直至長(zhǎng)出單菌落；挑取活化好的反硝化細(xì)菌單菌落，接種到液體培養(yǎng)基中得到種子液；將所述種子液接種到液體培養(yǎng)基中即得到反硝化細(xì)菌發(fā)酵液；步驟3，向顆粒多孔載體固定反硝化細(xì)菌：將所述步驟1得到的多孔載體投入到所述步驟2中制得的反硝化細(xì)菌發(fā)酵液中，吸附菌液直至飽和；進(jìn)行風(fēng)干處理后，即制得富菌多孔反硝化填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，制成顆粒的直徑為8-10mm，吸水率達(dá)到30％以上；顆粒多孔載體各原料用量按質(zhì)量百分比為：電氣石粉10％、高嶺土20％、鎂質(zhì)黏土40％、硅藻土10％、玉米秸稈粉末10％、硅酸鈉8％和碳酸氫鈉2％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述玉米秸稈粉末為玉米秸稈粉碎后，過(guò)100目篩所得的粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，對(duì)顆粒的預(yù)熱的溫度為400-500℃，預(yù)熱時(shí)間為30min；對(duì)顆粒的煅燒1000℃-1100℃，煅燒時(shí)間為120min。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，反硝化細(xì)菌菌種冷凍保存于-80℃的冰箱或冰柜中；恒溫培養(yǎng)的溫度為30℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，接種到液體培養(yǎng)基中，在30℃，150r/min條件下培養(yǎng)24h得到種子液；所述種子液按照3％的體積比接種到液體培養(yǎng)基中，在30℃，150r/min條件下培養(yǎng)24h制得反硝化細(xì)菌發(fā)酵液。
9.根據(jù)權(quán)利要求3、7或8所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述固體培養(yǎng)基含有按質(zhì)量比的1％的胰蛋白胨、0.5％的酵母浸粉、1％的氯化鈉和1.8％的瓊脂粉；調(diào)節(jié)pH值6.8-7.2，之后用121℃滅菌20min；所述液體培養(yǎng)基含有按質(zhì)量比的1％的胰蛋白胨1％、0.5％酵母浸粉、1％的氯化鈉1％，裝液量60％，調(diào)節(jié)pH值6.8-7.2，之后用121℃滅菌20min。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至7任一項(xiàng)所述的富菌多孔反硝化填料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，所述風(fēng)干處理為在45-50℃風(fēng)干2-3h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種富菌多孔反硝化填料及其制備方法，能加強(qiáng)微生物的結(jié)合力，提升反硝化填料的穩(wěn)定性，進(jìn)而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明實(shí)施方式提供一種富菌多孔反硝化填料，該反硝化填料是在孔隙率大于90％的顆粒多孔載體上固定化反硝化細(xì)菌形成的吸水率達(dá)到30％以上的填料。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種富菌多孔反硝化填料的制備方法，用于制備上述的富菌多孔反硝化填料，包括：
步驟1，制備顆粒多孔載體：將電氣石粉、高嶺土、鎂質(zhì)黏土、硅藻土、玉米秸稈粉末、硅酸鈉和碳酸氫鈉加水混合均勻后造粒，制成顆粒；對(duì)顆粒依次進(jìn)行預(yù)熱與煅燒；煅燒后冷卻即制得顆粒多孔載體；
步驟2，制備反硝化細(xì)菌發(fā)酵液：將冷凍保存的反硝化細(xì)菌菌種接種于固體培養(yǎng)基上進(jìn)行活化，恒溫培養(yǎng)直至長(zhǎng)出單菌落；挑取活化好的反硝化細(xì)菌單菌落，接種到液體培養(yǎng)基中得到種子液；將所述種子液接種到液體培養(yǎng)基中即得到反硝化細(xì)菌發(fā)酵液；
步驟3，向顆粒多孔載體固定反硝化細(xì)菌：將所述步驟1得到的多孔載體投入到所述步驟2中制得的反硝化細(xì)菌發(fā)酵液中，吸附菌液直至飽和；進(jìn)行風(fēng)干處理后，即制得富菌多孔反硝化填料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的富菌多孔反硝化填料及其制備方法，其有益效果包括：
通過(guò)孔隙率大于90％的顆粒多孔載體上固定化反硝化細(xì)菌，不僅提升了反硝化細(xì)菌與多孔載體結(jié)合量，也提升了填料的穩(wěn)定性，由于填料具有30％以上的吸水率，保證了污水與反硝化細(xì)菌接觸的充分性，進(jìn)而提升反硝化的處理效果。
（發(fā)明人：胡為征;張京偉;張?chǎng)侮?yáng)）
