一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法，屬于污水處理技術領域。
【背景技術】
[0002]微生物高分子小球制備技術是一種新型的生物技術，是指通過化學或物理方法將微生物或酶定位于限定的空間區域內，并使其保持活性且能反復使用的技術；微生物高分子小球能對完整的微生物細胞進行固定，避免人為破壞生物酶的活性和生化反應的穩定性，可提高單位體積介質中微生物細胞密度，并能夠使微生物長期保持活性，此外，其細胞顆粒的微環境有利于屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質對微生物體的惡性競爭、毒害，使其在復雜環境中也可穩定的發揮高效能。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是:針對微生物活性污泥只能對氨氮含量小于400mg/L的廢水進行去除，當含量大于400mg/L時，氨氮物質會將微生物殺死，導致活性污泥失效的弊端，提供了一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法，該方法制得的微生物高分子小球，具有高密度、高耐性的特點，可對氨氮含量大于400mg/L的廢水進行處理。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案:一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法，其具體制備步驟為:
(1)取20?30g的聚乙烯醇粉末于三角圓形燒瓶中，加入50?10mL蒸餾水，溫度為30°C?40°C，啟動電動攪拌器，攪拌反應10?15min ;
(2)升溫至45°C?65°C，完成后，分別將10?13g的海藻酸鈉和I?5g的二氧化娃加入到三角燒瓶中，進行攪拌均勻，反應I?2h后停止；
(3)將上述混合物置于450?550mL的冰水中充分冷卻，在攪拌的情況下緩慢滴加15?30mL的硫酸鋁溶液和15?30mL硼酸溶液，反應器內的溫度控制在常溫狀態，滴加完畢后，再攪拌20?30min ；
(4)然后再氮氣保護條件下，恒溫控制在40°C?60°C條件下進行交聯固定5?Sh;
(5)把交聯固定后的物質送入球形模具中，再經擠出機中擠出，呈小球狀；
(6)將小球狀物質放入溫度為60°C?70°C下烘箱中烘干，置于馬弗爐中，在溫度為500 °C?600 °C條件下煅燒2?3h ;
(7)將煅燒后的物質用乙醇和去離子水清洗2?3次，在溫度為35°C?45°C下干燥30?60min，即得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球。
[0005]所述的擠出機擠出溫度為:進料段110°C?130°C，壓縮段140°C?160°C，塑化段160。。?190。。。
[0006]本發明應用方法:將制備得到的微生物高分子小球作為填料安置在圓柱形池器內，填料厚度為2?4cm，每隔30cm安放一層，直至池頂，然后通入含有質量濃度為400?800mg/L的氨氮廢水，反應3h，檢測廢水中氨氮的含量。
[0007]本發明的原理:該方法制備成的微生物高分子小球，它能夠適應于繁殖微生物，形成高密度、高耐氮的生物群落，由于微生物高分子小球外表接近空氣，吸附氨氮之后進行同化，使得微生物得到生長，而內部微生物處于厭氧狀態，使得氨氮好氧和厭氧之間進行消化與反消化，對廢水中氨氮的進行去除。
[0008]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)該方法制得的微生物高分子小球具有高密度、高耐氮等特點，適用于氨氮含量大于400mg/L的廢水處理；
(2)吸附氨氮之后進行同化，微生物能再生長；
(3)由于內部微生物處于厭氧狀態，使得氨氮在好氧與厭氧之間，去除更徹底。
實施方式
[0009]取20?30g的聚乙稀醇粉末于三角圓形燒瓶中，加入50?10mL蒸饋水，溫度為30°C?40°C，啟動電動攪拌器，攪拌反應10?15min ;升溫至45°C?65°C，完成后，分別將10?13g的海藻酸鈉和I?5g的二氧化硅加入到三角燒瓶中，進行攪拌均勻，反應I?2h后停止；將上述混合物置于450?550mL的冰水中充分冷卻，在攪拌的情況下緩慢滴加15?30mL的硫酸鋁溶液和15?30mL硼酸溶液，反應器內的溫度控制在常溫狀態，滴加完畢后，再攪拌20?30min ;然后再氮氣保護條件下，恒溫控制在40°C?60°C條件下進行交聯固定5?Sh ;把交聯固定后的物質送入球形模具中，再經擠出機中擠出，呈小球狀；將小球狀物質放入溫度為60°C?70°C下烘箱中烘干，置于馬弗爐中，在溫度為500°C?600°C條件下煅燒2?3h ;最后將煅燒后的物質用乙醇和去離子水清洗2?3次，在溫度為35°C?45°C下干燥30?60min，即得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球。
[0010]所述的擠出機擠出溫度為:進料段110°C?130°C，壓縮段140°C?160°C，塑化段160。。?190。。。
實例I
[0011]首先取20g的聚乙烯醇粉末于三角圓形燒瓶中，加入50mL蒸餾水，溫度為30°C，啟動電動攪拌器，攪拌反應1min ;升溫至45°C，完成后，分別將1g的海藻酸鈉和Ig的二氧化硅加入到三角燒瓶中，進行攪拌均勻，反應Ih后停止；將上述混合物置于450mL的冰水中充分冷卻，在攪拌的情況下緩慢滴加15mL的硫酸鋁溶液和15mL硼酸溶液，反應器內的溫度控制在常溫狀態，滴加完畢后，再攪拌20min ;然后再氮氣保護條件下，恒溫控制在40°C條件下進行交聯固定5h;把交聯固定后的物質送入球形模具中，再經擠出機中擠出，呈小球狀；將小球狀物質放入溫度為60°C下烘箱中烘干，置于馬弗爐中，在溫度為500°C條件下煅燒2h ;最后將煅燒后的物質用乙醇和去離子水清洗2次，在溫度為35°C下干燥30min，即得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球；將制備得到的微生物高分子小球作為填料安置在圓柱形池器內，填料厚度為2cm，每隔30cm安放一層，直至池頂，然后通入含有質量濃度為400mg/L的氨氮廢水，反應3h，檢測廢水中氨氮的含量降低到0.5mg/L，去除率達99.88%。
實例2
[0012]首先取25g的聚乙烯醇粉末于三角圓形燒瓶中，加入75mL蒸餾水，溫度為35°C，啟動電動攪拌器，攪拌反應12min ;升溫至55°C，完成后，分別將12g的海藻酸鈉和3g的二氧化硅加入到三角燒瓶中，進行攪拌均勻，反應1.5h后停止；將上述混合物置于500mL的冰水中充分冷卻，在攪拌的情況下緩慢滴加25mL的硫酸鋁溶液和22mL硼酸溶液，反應器內的溫度控制在常溫狀態，滴加完畢后，再攪拌25min ;然后再氮氣保護條件下，恒溫控制在50°C條件下進行交聯固定6.5h;把交聯固定后的物質送入球形模具中，再經擠出機中擠出，呈小球狀；將小球狀物質放入溫度為65°C下烘箱中烘干，置于馬弗爐中，在溫度為550°C條件下煅燒2.5h ;最后將煅燒后的物質用乙醇和去離子水清洗2次，在溫度為40°C下干燥45min，即得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球；將制備得到的微生物高分子小球作為填料安置在圓柱形池器內，填料厚度為3cm，每隔30cm安放一層，直至池頂，然后通入含有質量濃度為600mg/L的氨氮廢水，反應3h，檢測廢水中氨氮的含量降低到0.6mg/L，去除率達99.實例3
[0013]首先取30g的聚乙烯醇粉末于三角圓形燒瓶中，加入10mL蒸餾水，溫度為40°C，啟動電動攪拌器，攪拌反應15min ;升溫至65°C，完成后，分別將13g的海藻酸鈉和5g的二氧化硅加入到三角燒瓶中，進行攪拌均勻，反應2h后停止；將上述混合物置于550mL的冰水中充分冷卻，在攪拌的情況下緩慢滴加30mL的硫酸鋁溶液和30mL硼酸溶液，反應器內的溫度控制在常溫狀態，滴加完畢后，再攪拌30min ;然后再氮氣保護條件下，恒溫控制在60°C條件下進行交聯固定8h;把交聯固定后的物質送入球形模具中，再經擠出機中擠出，呈小球狀；將小球狀物質放入溫度為70°C下烘箱中烘干，置于馬弗爐中，在溫度為600°C條件下煅燒3h ;最后將煅燒后的物質用乙醇和去離子水清洗3次，在溫度為45°C下干燥60min，即得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球；將制備得到的微生物高分子小球作為填料安置在圓柱形池器內，填料厚度為4cm，每隔30cm安放一層，直至池頂，然后通入含有質量濃度為800mg/L的氨氮廢水，反應3h，檢測廢水中氨氮的含量降低到0.4mg/L，去除率達99.95%。
【主權項】
1.一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)取20?30g的聚乙烯醇粉末于三角圓形燒瓶中，加入50?10mL蒸餾水，溫度為30°C?40°C，啟動電動攪拌器，攪拌反應10?15min ; (2)升溫至45°C?65°C，完成后，分別將10?13g的海藻酸鈉和I?5g的二氧化娃加入到三角燒瓶中，進行攪拌均勻，反應I?2h后停止； (3)將上述混合物置于450?550mL的冰水中充分冷卻，在攪拌的情況下緩慢滴加15?30mL的硫酸鋁溶液和15?30mL硼酸溶液，反應器內的溫度控制在常溫狀態，滴加完畢后，再攪拌20?30min ； (4)然后再氮氣保護條件下，恒溫控制在40°C?60°C條件下進行交聯固定5?Sh; (5)把交聯固定后的物質送入球形模具中，再經擠出機中擠出，呈小球狀； (6)將小球狀物質放入溫度為60°C?70°C下烘箱中烘干，置于馬弗爐中，在溫度為500 °C?600 °C條件下煅燒2?3h ; (7)將煅燒后的物質用乙醇和去離子水清洗2?3次，在溫度為35°C?45°C下干燥30?60min，即得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球。2.根據權利要求1所述的一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法，其特征在于擠出機擠出溫度為:進料段110°C?130°C，壓縮段140°C?160°C，塑化段160°C?190°C。
【專利摘要】本發明公開了一種廢水脫氮的微生物高分子小球制備方法，屬于污水處理技術領域。本發明是取聚乙烯醇、海藻酸鈉、二氧化硅、硫酸鋁溶液和硼酸溶液，加入蒸餾水，啟動電動攪拌器，在一定溫度條件下，攪拌反應均勻，充分冷卻后進行交聯固定再在球形模具中經擠出機中擠出；經烘箱中烘干，置于馬弗爐中煅燒，再用乙醇和去離子水清洗，干燥后得到一種廢水脫氮的微生物高分子小球的過程。本發明的有益效果是：該方法制得的微生物高分子小球具有高密度、高耐氮等特點，適用于氨氮含量大于400mg/L的廢水處理；吸附氨氮之后進行同化，微生物能再生長；由于內部微生物處于厭氧狀態，使得氨氮在好氧與厭氧之間，去除更徹底，去除率達99.8％以上。
【IPC分類】C02F3/34, C12N11/04, C12N11/08, C12N11/10
【公開號】CN105132402
【申請號】CN201510425272
【發明人】陳興權
【申請人】常州大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月18日