一種新型固定化微生物的污水處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型固定化微生物的污水處理方法，通過使用氧化石墨烯對海藻酸鈉改性制得固定化微生物，并將其置于污水處理設備中，將污水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置12?18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備。該方法采用新型的微生物固定方法，提高了固定化微生物的穩定性，提高了污水處理裝置在不同類型的污水中的適應性。
【專利說明】
一種新型固定化微生物的污水處理方法
技術領域
[0001]本發明涉及污水處理領域，特別是涉及一種新型固定化微生物的污水處理方法。
【背景技術】
[0002]在污水處理中，傳統的活性污泥法是一種應用十分廣泛的處理方法，該方法主要是利用活性污泥中含有的微生物去除水中的有機物，同時這些微生物還可以起到很好的脫氮除磷的效果。但是，傳統的活性污泥法中污泥會隨著污水流動，容易造成流失，浪費資源。因此，將固定化微生物裝置的研發引起了國內外學者的廣泛關注。
[0003]固定化微生物的方法主要包括包埋法、交聯法以及吸附法。吸附法一般依靠生物體和載體之間的作用，是一種簡單易行、條件溫和的固定方法但是此方法固定性不牢，易脫落。交聯法又稱無載固定化法，是一種不用載體的固定化工藝，該方法通過化學、物理手段使生物體細胞間彼此附著交聯。包埋法原理為將生物體細胞截留在水不溶性的凝膠聚合物孔隙的網絡中，該方法操作簡單，固定性好，是目前最為常用的固定化方法。
[0004]目前采用包埋法固定微生物的方法中，多采用以海藻酸鈉為包埋劑，氯化鈣為交聯劑的處理裝置，該方法成本低，效果好。但是，仍存在一些問題需要改進，比如海藻酸鈣凝膠的機械強度較低，在磷酸鹽等溶液中不穩定，因此該類固定化微生物在污水處理中會受到限制。故而，對海藻酸鈉的穩定程度進行改性十分重要。
[0005]中國專利CN201310480145.1公開了一種可見光催化與固定化微生物聯合處理廢水的方法及聯合反應器。經過光催化降解處理廢水，廢水經過光催化降解處理后，再流入固定化微生物流化床進行后續生化處理，對廢水中的污染物進行進一步降解去除，經過生化處理的廢水再反復進行光催化降解和固定化微生物流化床生化的聯合處理，實現對廢水進行多次循環深度處理，最終使經過處理廢水達到回用標準。其中，該裝置中的固定化微生物顆粒，有以下方式制備:按照(0.08?2): (I?3):1的比例將海藻酸鈉、濃度為1?30g/L的微生物濃縮液、水混合后滴加到3%氯化鈣溶液中，優選固化5?10分鐘后，把聚合成型的凝膠氯化鈣溶液中取出，去離子水清洗，即得到固定化微生物顆粒。該裝置中使用的固定化微生物穩定性差，對于可處理的污水類型有限制。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種新型固定化微生物的污水處理方法，該方法采用新型的微生物固定方法，提高了固定化微生物的穩定性，提高了污水處理裝置在不同類型的污水中的適應性。
[0007]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0008]—種新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0009](I)將氧化石墨烯、海藻酸鈉以及去離子水混合，控制溫度在80_90°C，至完全溶化，靜置冷卻至40-50 °C，向其中加入微生物培養液，混合攪拌30-50min，得到待固定化微生物的混合溶液；
[0010](2)將氯化鈣加入去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡12-18h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒
[0011](3)將固定化微生物置于污水處理設備中，將污水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置12-1 Sh后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備；
[0012]其中固定化微生物中所用的微生物可根據污水類型進行選擇。
[0013]優選的，所述步驟一中海藻酸鈉的投入量與去離子水的體積比為l-5g/L。
[0014]優選的，所述步驟一中氧化石墨烯的投入量與去離子水的體積比為0.005-0.5g/L0
[0015]優選的，所述步驟一中待固定化微生物的混合溶液中微生物的含量為2_6g/L。
[0016]優選的，所述步驟二中氯化鈣溶液中氯化鈣的濃度為3_5g/L。
[0017]優選的，所述步驟三中膜過濾中膜是指納米活性炭膜。
[0018]本發明具有以下有益效果，固定化微生物在制備過程中，海藻酸鈉經氧化石墨烯改性后，所制得的固定化微生物穩定性更佳，對所處理的污水限制性更小，使用范圍更加廣泛。而且，該處理方法操作簡單，成本低，污水處理效果好，尤其對于重金屬廢水或者放射性廢水的處理凈化性能優異。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明污水處理裝置的示意圖。
[0020]其中1、進水口，2、沉降池，3、連接管，4、固定化微生物池，5、出水口，6、納米活性炭膜。
【具體實施方式】
[0021]為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用于解釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。
[0022]實施例1
[0023]將0.05g氧化石墨烯、Ig海藻酸鈉以及IL去離子水混合，控制溫度在80°C，至完全溶化，靜置冷卻至45°C，向其中加入啤酒酵母培養液，使啤酒酵母含量控制在4g/L，混合攪拌40min，得到待固定化微生物的混合溶液;將3g氯化鈣加入IL去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡12h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒;將固定化微生物置于污水處理設備中，將含鉻量為30mg/L的模擬廢水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備，其中鉻的去除率為87.1%。
[0024]實施例2
[0025]將0.1g氧化石墨烯、3g海藻酸鈉以及IL去離子水混合，控制溫度在90°C，至完全溶化，靜置冷卻至40°C，向其中加入啤酒酵母培養液，使啤酒酵母含量控制在5g/L，混合攪拌50min，得到待固定化微生物的混合溶液;將4g/L氯化鈣加入IL去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡18h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒;將固定化微生物置于污水處理設備中，將含鉻量為30mg/L的模擬廢水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備，其中鉻的去除率為89.7%。
[0026]實施例3
[0027]將0.0lg氧化石墨烯、Ig海藻酸鈉以及IL去離子水混合，控制溫度在80°C，至完全溶化，靜置冷卻至50°C，向其中加入啤酒酵母培養液，使啤酒酵母含量控制在6g/L，混合攪拌45min，得到待固定化微生物的混合溶液;將3g/L氯化鈣加入IL去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡188h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒;將固定化微生物置于污水處理設備中，將含鉻量為30mg/L的模擬廢水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備，其中鉻的去除率為92.5%。
[0028]實施例4
[0029]將0.005g氧化石墨烯、Ig海藻酸鈉以及IL去離子水混合，控制溫度在90°C，至完全溶化，靜置冷卻至40°C，向其中加入啤酒酵母培養液，使啤酒酵母含量控制在3g/L，混合攪拌50min，得到待固定化微生物的混合溶液;將3g/L氯化鈣加入IL去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡18h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒;將固定化微生物置于污水處理設備中，將含鉻量為30mg/L的模擬廢水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備，其中鉻的去除率為85.1%。
[0030]實施例5
[0031]將0.5g氧化石墨烯、5g海藻酸鈉以及IL去離子水混合，控制溫度在90°C，至完全溶化，靜置冷卻至45°C，向其中加入啤酒酵母培養液，使啤酒酵母含量控制在6g/L，混合攪拌40min，得到待固定化微生物的混合溶液;將5g/L氯化鈣加入IL去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡18h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒;將固定化微生物置于污水處理設備中，將含鉻量為30mg/L的模擬廢水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備，其中鉻的去除率為90.3%。
[0032]實施例6
[0033]將0.0Sg氧化石墨烯、2g海藻酸鈉以及IL去離子水混合，控制溫度在90°C，至完全溶化，靜置冷卻至50°C，向其中加入啤酒酵母培養液，使啤酒酵母含量控制在4g/L，混合攪拌35min，得到待固定化微生物的混合溶液;將4g/L氯化鈣加入IL去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡12h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒;將固定化微生物置于污水處理設備中，將含鉻量為30mg/L的模擬廢水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置18h后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備，其中鉻的去除率為 。％6.88
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【主權項】
1.一種新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將氧化石墨烯、海藻酸鈉以及去離子水混合，控制溫度在80-90°C，至完全溶化，靜置冷卻至40-500C，向其中加入微生物培養液，混合攪拌30-50min，得到待固定化微生物的混合溶液； (2)將氯化鈣加入去離子水中，攪拌均勻，向氯化鈣溶液中滴加上一步制備的待固定化微生物的混合溶液，使之形成球形顆粒，并在其中浸泡12-18h，將球形顆粒過濾取出，去離子水沖洗，既得固定化微生物顆粒 (3)將固定化微生物置于污水處理設備中，將污水通入，經沉降后，流入固定化微生物池中，在其中靜置12-1 Sh后，打開出水口經膜過濾后流出污水處理設備； 其中固定化微生物中所用的微生物可根據污水類型進行選擇。2.根據權利要求1所述的新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于:所述步驟一中海藻酸鈉的投入量與去離子水的體積比為1-5g/L。3.根據權利要求1所述的新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于:所述步驟一中氧化石墨烯的投入量與去離子水的體積比為0.005-0.5g/L。4.根據權利要求1所述的新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于:所述步驟一中待固定化微生物的混合溶液中微生物的含量為2-6g/L。5.根據權利要求1所述的新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于:所述步驟二中氯化鈣溶液中氯化鈣的濃度為3-5g/L。6.根據權利要求1所述的新型固定化微生物的污水處理方法，其特征在于:所述步驟三中膜過濾中膜是指納米活性炭膜。
【文檔編號】C12N11/10GK105884137SQ201610371008
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】王文慶
【申請人】東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司