一种硫酸盐还原菌固定化颗粒及其制备和使用方法_2

文档序号:8333962阅读:来源:国知局
br>[0033]图2、本发明实施例6设计的两种反应器的装置图。
[0034]图3、本发明实施例6通过加入硫酸盐还原菌颗粒的两种反应器处理煤矿酸性废水的数据图;
[0035]其中,a、0D6(?的数据结果;b、pH的数据结果;c、C0D的数据结果;d、S0 42_的数据结果;e、Fe2+的数据结果;f、Mn2+的数据结果。
【具体实施方式】
[0036]本发明所用试剂,如无特殊说明,均为市购。
[0037]硫酸盐还原菌污泥原液的制备方法为:含有硫酸盐还原菌和水解微生物的市政活性污泥、垃圾渗滤液污泥、煤矸石山污染土壤等硫酸盐还原菌原料,稀释10-20倍后,取出25mL-50mL加到500mL-1000mL改进型Starkey式培养基中,37 ± I °C恒温厌氧培养数周,以形成硫酸盐还原菌为污泥中的优势菌种、并包括水解微生物在内的多种微生物菌种共存的混合硫酸盐还原菌污泥菌团;当培养至打开瓶盖能闻到浓烈臭鸡蛋气味、将污泥悬浮液滴入含有Fe2+的溶液能立即使溶液变成墨汁色时,即得到硫酸盐还原菌污泥原液;
[0038]所述的改进型Starkey式培养基的成分为:0.5gK2HP04、1.0gNH4Cl、2.0gMgSO4.7Η20、0.5gNa2S04、0.1gCaCl2.H2OU.2g (NH4) 2Fe (SO4) 2.6H20、1.0g 酵母膏、4.0g乳酸钠、100mL蒸馏水,在121°C高压蒸汽中灭菌30min,冷却至室温后再用lmol/L的NaOH溶液调节培养基PH值为7.0。
[0039]“MLVSS”指的是混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatilesuspendedsolids),本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度,它代表了活性微生物的量。
[0040]实施例1
[0041]一种硫酸盐还原菌固定化颗粒,各组分的重量百分含量为:30%的硫酸盐还原菌污泥,2 %的钢渣粉,3 %的改性麦饭石,9 %的聚乙烯醇,0.5 %的海藻酸钠,5 %的玉米芯和50.5%的水。
[0042]其制备方法为:
[0043]选取粒径为80目的钢渣粉,用lmol/L的HCl洗3遍,风干;选取粒径为60目的普通麦饭石粉,用2mol/L的NaOH溶液与麦饭石粉按照体积与质量之比为1: 5kg/L混合,浸泡I小时,再以150r/min速率振荡3小时,然后取出麦饭石,用去离子水浸洗3遍,在300°C温度下烘烤90分钟,自然冷却,得到改性麦饭石;取玉米芯晒干后经机械破碎,制成粒径为100目的粉末;
[0044]将9g聚乙烯醇与0.5g海藻酸钠加入到50.5g蒸馏水中,密封后在室温下充分溶胀24h,然后在90± 1°C的恒温水浴锅内加热,并不断搅拌,直至凝胶中无气泡;
[0045]再将5g生物质材料玉米芯粉、2g钢渣粉和3g改性麦饭石缓缓加入到凝胶中,搅拌均匀后从水浴锅中取出,冷却至37±1°C ;
[0046]将硫酸盐还原菌污泥原液在离心机中经3000rpm转速离心lOmin,取30g离心管下部MLVSS浓度为12.8mg/L的污泥浓缩液加入到上述混合物中,再充分搅拌均匀;
[0047]用注射器吸取上述混合物,滴入含2% CaCl2、pH值为6.0的饱和硼酸溶液中,在室温下以10rpm的搅拌速率交联反应4h,得到硫酸盐还原菌固定化颗粒;
[0048]取出颗粒,用0.9%的生理盐水清洗3遍,吸干表面水分后,4°C环境中密闭保存。
[0049]实施例2
[0050]一种硫酸盐还原菌固定化颗粒,各组分的重量百分含量为:20%的硫酸盐还原菌污泥,6 %的钢渣粉,10 %的麦饭石,5 %的聚乙烯醇,0.2 %的海藻酸钠,4 %的花生壳和54.8%的水。
[0051]其制备方法为:
[0052]选取粒径为90?100目的钢渣粉,用2mol/L的HCl洗2?3遍,风干;选取粒径为70?80目的普通麦饭石粉,用水冲洗2?3遍,风干;取花生壳晒干后经机械破碎,制成粒径为80?100目的粉末;
[0053]将5g聚乙烯醇与0.2g海藻酸钠加入到54.Sg蒸馏水中,密封后在室温下充分溶胀20h,然后在94± 1°C的恒温水浴锅内加热,并不断搅拌,直至凝胶中无气泡;
[0054]再将4g生物质材料花生壳粉、6g钢渣粉和1g普通麦饭石缓缓加入凝胶中,搅拌均匀后从水浴锅中取出,冷却至37±1°C ;
[0055]将硫酸盐还原菌污泥原液经3500?4000rpm离心13?15min,取20g离心管下部MLVSS浓度为14.7mg/L的污泥浓缩液加入到上述混合物中,再充分搅拌均匀;
[0056]用注射器吸取上述混合物,滴入含3.5% CaCl2、pH值为5.0的饱和硼酸溶液中,在室温下以100?150rpm的搅拌速率交联反应4?6h,得到硫酸盐还原菌固定化颗粒;
[0057]取出颗粒,用0.5?1.5%的生理盐水清洗2?3遍,吸干表面水分后,4°C环境中密闭保存。
[0058]实施例3
[0059]一种硫酸盐还原菌固定化颗粒,各组分的重量百分含量为:45%硫酸盐还原菌污泥,8 %钢渣粉,4 %改性麦饭石,7 %聚乙烯醇,1.5 %海藻酸钠,15 %稻壳和19.5 %水。
[0060]其制备方法为:
[0061]选取粒径为80?90目的钢渣粉,用2mol/L的HCl洗2?3遍,风干;选取粒径为50目?60目的麦饭石粉与2mol/L的NaOH溶液按照质量与体积之比为1:10kg/L混合,浸泡I?3h,再以150?200r/min速率振荡2?3h,然后取出麦饭石,用去离子水浸洗2?3遍,最后在300?500°C温度下烘烤60?90min后,自然冷却,得到改性麦饭石;取稻壳晒干后经机械破碎,制成粒径为80?100目的粉末;
[0062]将7g聚乙烯醇与1.5g海藻酸钠加入到19.5g蒸馏水中,密封后在室温下充分溶胀30h,然后在86± 1°C的恒温水浴锅内加热,并不断搅拌,直至凝胶中无气泡;
[0063]再将15g生物质材料稻壳粉、8g钢渣粉和4g改性麦饭石缓缓加入到凝胶中,搅拌均匀后从水浴锅中取出,冷却至37±1°C ;
[0064]将硫酸盐还原菌污泥原液经2000?2500rpm离心6?8min,取45g离心管下部MLVSS浓度为10.2mg/L的污泥浓缩液加入到上述混合物中,再充分搅拌均匀;
[0065]用注射器吸取上述混合物,滴入含5% CaCl2、pH值为7.0的饱和硼酸溶液中,在室温下以100?150rpm的搅拌速率交联反应6?8h,得到硫酸盐还原菌固定化颗粒;
[0066]取出颗粒,用0.5?1.5%的生理盐水清洗2?3遍,吸干表面水分后,4°C环境中密闭保存。
[0067]实施例4
[0068]—种硫酸盐还原菌固定化颗粒,各组分的重量百分含量为:30?35%硫酸盐还原菌污泥,5?7 %钢渣粉,5?8 %麦饭石,6?8%聚乙烯醇,0.8?1.1 %海藻酸钠,8?11 %玉米芯和29.9?45.2%水;
[0069]硫酸盐还原菌污泥为硫酸盐还原菌污泥原液,经离心浓缩至MLVSS浓度为1mg/L?11.9mg/L ;钢渣粉粒径为80目?100目;麦饭石粒径为50目?80目;玉米芯粒径为70?80目;
[0070]实施例5
[0071]一种硫酸盐还原菌固定化颗粒,各组分的重量百分含量为:36?42%硫酸盐还原菌污泥,3?5%钢渣粉,6?9%改性麦饭石,8?9%聚乙烯醇,1.0?1.3%海藻酸钠,6?9%稻壳和24.7?40%水;
[0072]硫酸盐还原菌污泥为硫酸盐还原菌污泥原液,经离心浓缩至MLVSS浓度为13.2mg/L?14.5mg/L ;钢渣粉粒径为80目?100目;麦饭石粒径为50目?80目;稻壳粒径为90?100目;
[0073]实施例6
[0074]取实施例1制得的硫酸盐还原菌固定化颗粒,将其在厌氧条件下用去掉有机物的改进型Starkey式培养基溶液浸泡激活1h?15h,以使颗粒富集足够的无机生长因子。
[0075]本实例是针对处理煤矿酸性废水,以激活的硫酸盐还原菌固定化颗粒为填充介质,设计构造了升流式厌氧填充床(UAPB)和可渗透反应墙(PRB)两个反应器对废水进行连续动态处理,对比分析硫酸盐还
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