一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法，属于污水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]微生物高分子小球制备技术是一种新型的生物技术，是指通过化学或物理方法将微生物或酶定位于限定的空间区域内，并使其保持活性且能反复使用的技术；微生物高分子小球能对完整的微生物细胞进行固定，避免人为破坏生物酶的活性和生化反应的稳定性，可提高单位体积介质中微生物细胞密度，并能够使微生物长期保持活性，此外，其细胞颗粒的微环境有利于屏蔽土著菌、噬菌体和毒性物质对微生物体的恶性竞争、毒害，使其在复杂环境中也可稳定的发挥高效能。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:针对微生物活性污泥只能对氨氮含量小于400mg/L的废水进行去除，当含量大于400mg/L时，氨氮物质会将微生物杀死，导致活性污泥失效的弊端，提供了一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法，该方法制得的微生物高分子小球，具有高密度、高耐性的特点，可对氨氮含量大于400mg/L的废水进行处理。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案:一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法，其具体制备步骤为:
(1)取20?30g的聚乙烯醇粉末于三角圆形烧瓶中，加入50?10mL蒸馏水，温度为30°C?40°C，启动电动搅拌器，搅拌反应10?15min ;
(2)升温至45°C?65°C，完成后，分别将10?13g的海藻酸钠和I?5g的二氧化娃加入到三角烧瓶中，进行搅拌均匀，反应I?2h后停止；
(3)将上述混合物置于450?550mL的冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加15?30mL的硫酸铝溶液和15?30mL硼酸溶液，反应器内的温度控制在常温状态，滴加完毕后，再搅拌20?30min ；
(4)然后再氮气保护条件下，恒温控制在40°C?60°C条件下进行交联固定5?Sh;
(5)把交联固定后的物质送入球形模具中，再经挤出机中挤出，呈小球状；
(6)将小球状物质放入温度为60°C?70°C下烘箱中烘干，置于马弗炉中，在温度为500 °C?600 °C条件下煅烧2?3h ;
(7)将煅烧后的物质用乙醇和去离子水清洗2?3次，在温度为35°C?45°C下干燥30?60min，即得到一种废水脱氮的微生物高分子小球。
[0005]所述的挤出机挤出温度为:进料段110°C?130°C，压缩段140°C?160°C，塑化段160。。?190。。。
[0006]本发明应用方法:将制备得到的微生物高分子小球作为填料安置在圆柱形池器内，填料厚度为2?4cm，每隔30cm安放一层，直至池顶，然后通入含有质量浓度为400?800mg/L的氨氮废水，反应3h，检测废水中氨氮的含量。
[0007]本发明的原理:该方法制备成的微生物高分子小球，它能够适应于繁殖微生物，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气，吸附氨氮之后进行同化，使得微生物得到生长，而内部微生物处于厌氧状态，使得氨氮好氧和厌氧之间进行消化与反消化，对废水中氨氮的进行去除。
[0008]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)该方法制得的微生物高分子小球具有高密度、高耐氮等特点，适用于氨氮含量大于400mg/L的废水处理；
(2)吸附氨氮之后进行同化，微生物能再生长；
(3)由于内部微生物处于厌氧状态，使得氨氮在好氧与厌氧之间，去除更彻底。
实施方式
[0009]取20?30g的聚乙稀醇粉末于三角圆形烧瓶中，加入50?10mL蒸馈水，温度为30°C?40°C，启动电动搅拌器，搅拌反应10?15min ;升温至45°C?65°C，完成后，分别将10?13g的海藻酸钠和I?5g的二氧化硅加入到三角烧瓶中，进行搅拌均匀，反应I?2h后停止；将上述混合物置于450?550mL的冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加15?30mL的硫酸铝溶液和15?30mL硼酸溶液，反应器内的温度控制在常温状态，滴加完毕后，再搅拌20?30min ;然后再氮气保护条件下，恒温控制在40°C?60°C条件下进行交联固定5?Sh ;把交联固定后的物质送入球形模具中，再经挤出机中挤出，呈小球状；将小球状物质放入温度为60°C?70°C下烘箱中烘干，置于马弗炉中，在温度为500°C?600°C条件下煅烧2?3h ;最后将煅烧后的物质用乙醇和去离子水清洗2?3次，在温度为35°C?45°C下干燥30?60min，即得到一种废水脱氮的微生物高分子小球。
[0010]所述的挤出机挤出温度为:进料段110°C?130°C，压缩段140°C?160°C，塑化段160。。?190。。。
实例I
[0011]首先取20g的聚乙烯醇粉末于三角圆形烧瓶中，加入50mL蒸馏水，温度为30°C，启动电动搅拌器，搅拌反应1min ;升温至45°C，完成后，分别将1g的海藻酸钠和Ig的二氧化硅加入到三角烧瓶中，进行搅拌均匀，反应Ih后停止；将上述混合物置于450mL的冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加15mL的硫酸铝溶液和15mL硼酸溶液，反应器内的温度控制在常温状态，滴加完毕后，再搅拌20min ;然后再氮气保护条件下，恒温控制在40°C条件下进行交联固定5h;把交联固定后的物质送入球形模具中，再经挤出机中挤出，呈小球状；将小球状物质放入温度为60°C下烘箱中烘干，置于马弗炉中，在温度为500°C条件下煅烧2h ;最后将煅烧后的物质用乙醇和去离子水清洗2次，在温度为35°C下干燥30min，即得到一种废水脱氮的微生物高分子小球；将制备得到的微生物高分子小球作为填料安置在圆柱形池器内，填料厚度为2cm，每隔30cm安放一层，直至池顶，然后通入含有质量浓度为400mg/L的氨氮废水，反应3h，检测废水中氨氮的含量降低到0.5mg/L，去除率达99.88%。
实例2
[0012]首先取25g的聚乙烯醇粉末于三角圆形烧瓶中，加入75mL蒸馏水，温度为35°C，启动电动搅拌器，搅拌反应12min ;升温至55°C，完成后，分别将12g的海藻酸钠和3g的二氧化硅加入到三角烧瓶中，进行搅拌均匀，反应1.5h后停止；将上述混合物置于500mL的冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加25mL的硫酸铝溶液和22mL硼酸溶液，反应器内的温度控制在常温状态，滴加完毕后，再搅拌25min ;然后再氮气保护条件下，恒温控制在50°C条件下进行交联固定6.5h;把交联固定后的物质送入球形模具中，再经挤出机中挤出，呈小球状；将小球状物质放入温度为65°C下烘箱中烘干，置于马弗炉中，在温度为550°C条件下煅烧2.5h ;最后将煅烧后的物质用乙醇和去离子水清洗2次，在温度为40°C下干燥45min，即得到一种废水脱氮的微生物高分子小球；将制备得到的微生物高分子小球作为填料安置在圆柱形池器内，填料厚度为3cm，每隔30cm安放一层，直至池顶，然后通入含有质量浓度为600mg/L的氨氮废水，反应3h，检测废水中氨氮的含量降低到0.6mg/L，去除率达99.实例3
[0013]首先取30g的聚乙烯醇粉末于三角圆形烧瓶中，加入10mL蒸馏水，温度为40°C，启动电动搅拌器，搅拌反应15min ;升温至65°C，完成后，分别将13g的海藻酸钠和5g的二氧化硅加入到三角烧瓶中，进行搅拌均匀，反应2h后停止；将上述混合物置于550mL的冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加30mL的硫酸铝溶液和30mL硼酸溶液，反应器内的温度控制在常温状态，滴加完毕后，再搅拌30min ;然后再氮气保护条件下，恒温控制在60°C条件下进行交联固定8h;把交联固定后的物质送入球形模具中，再经挤出机中挤出，呈小球状；将小球状物质放入温度为70°C下烘箱中烘干，置于马弗炉中，在温度为600°C条件下煅烧3h ;最后将煅烧后的物质用乙醇和去离子水清洗3次，在温度为45°C下干燥60min，即得到一种废水脱氮的微生物高分子小球；将制备得到的微生物高分子小球作为填料安置在圆柱形池器内，填料厚度为4cm，每隔30cm安放一层，直至池顶，然后通入含有质量浓度为800mg/L的氨氮废水，反应3h，检测废水中氨氮的含量降低到0.4mg/L，去除率达99.95%。
【主权项】
1.一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)取20?30g的聚乙烯醇粉末于三角圆形烧瓶中，加入50?10mL蒸馏水，温度为30°C?40°C，启动电动搅拌器，搅拌反应10?15min ; (2)升温至45°C?65°C，完成后，分别将10?13g的海藻酸钠和I?5g的二氧化娃加入到三角烧瓶中，进行搅拌均匀，反应I?2h后停止； (3)将上述混合物置于450?550mL的冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加15?30mL的硫酸铝溶液和15?30mL硼酸溶液，反应器内的温度控制在常温状态，滴加完毕后，再搅拌20?30min ； (4)然后再氮气保护条件下，恒温控制在40°C?60°C条件下进行交联固定5?Sh; (5)把交联固定后的物质送入球形模具中，再经挤出机中挤出，呈小球状； (6)将小球状物质放入温度为60°C?70°C下烘箱中烘干，置于马弗炉中，在温度为500 °C?600 °C条件下煅烧2?3h ; (7)将煅烧后的物质用乙醇和去离子水清洗2?3次，在温度为35°C?45°C下干燥30?60min，即得到一种废水脱氮的微生物高分子小球。2.根据权利要求1所述的一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法，其特征在于挤出机挤出温度为:进料段110°C?130°C，压缩段140°C?160°C，塑化段160°C?190°C。
【专利摘要】本发明公开了一种废水脱氮的微生物高分子小球制备方法，属于污水处理技术领域。本发明是取聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅、硫酸铝溶液和硼酸溶液，加入蒸馏水，启动电动搅拌器，在一定温度条件下，搅拌反应均匀，充分冷却后进行交联固定再在球形模具中经挤出机中挤出；经烘箱中烘干，置于马弗炉中煅烧，再用乙醇和去离子水清洗，干燥后得到一种废水脱氮的微生物高分子小球的过程。本发明的有益效果是：该方法制得的微生物高分子小球具有高密度、高耐氮等特点，适用于氨氮含量大于400mg/L的废水处理；吸附氨氮之后进行同化，微生物能再生长；由于内部微生物处于厌氧状态，使得氨氮在好氧与厌氧之间，去除更彻底，去除率达99.8％以上。
【IPC分类】C02F3/34, C12N11/04, C12N11/08, C12N11/10
【公开号】CN105132402
【申请号】CN201510425272
【发明人】陈兴权
【申请人】常州大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月18日