br>[0036]微生物的驯化在约2200mL的三角烧瓶中进行，瓶中含2000mL的微生物悬浊液以及 200mL的液上空间，瓶子用含有聚氯乙烯衬垫的橡胶塞和封口膜密封，另在橡胶筛上插一注 射器针头供排气，放置在30°C的恒温培养箱中培养。驯化程序如下：以7天为一周期，持续2 个月，每周从瓶子中倒掉500mL的微生物悬浊液，加入500mL新鲜的营养液，同时加入2uL的 三氯乙烷（1，1，1-TCA)储备液（1442mg · /mL)，加入的TCA储备液的量每次递加2此。2个月后 即可完成驯化，后期保存，将微生物培养瓶移入室内避光放置，每月一次，以1 〇〇〇mL新鲜的 营养液置换出l〇〇〇mL的微生物悬浊液，并且每次加入20uL的TCA储备液，此过程可长期保存 该驯化污泥。在驯化微生物的过程中，大约一周一次用气密针抽取液上空间的气体检测。在 这种情况下，TCA完全转变成一氯乙烷，一氯乙烯，乙酸和甲烷的过程被观察到。
[0037] (2)载体制备：
[0038]将高密度天然丝瓜络加工成0.5 X 0.5 X 0.5cm3立方体块状，浸没于去离子水中24 小时，再用去离子水洗涤1-2次。置于超声波振荡器中25°C恒温震荡10分钟后，用去离子水 洗涤1-2次，以便完全去除表面杂质和灰尘。
[0039]将洗净后的小立方块丝瓜络置于50°C烘箱烘24小时，取出冷却后置于干燥器中保 存备用，具体如图1中的a和b所示，其中图la和图lb分别为空白丝瓜络的截面和表面电镜 图，根据扫描电镜图，我们发现高密度丝瓜络具有直径200μπι的不规则蜂窝孔和20μπι宽的沟 壑微观结构，这对于微生物的固定和寄宿提供了很好的天然条件。
[0040] (3)固定微生物
[0041] 取驯化培养后的底泥沉积物中的厌氧颗粒微生物作为固定化菌源。微生物的固定 化采用表面吸附固定的方法，在100mL的厌氧瓶中进行，取经TCA驯化后的50mL成熟厌氧颗 粒污泥、50mL新鲜营养液和制备好的丝瓜络载体0.5g，依次加入厌氧瓶中，使丝瓜络载体完 全浸泡在菌液中，容器封口密闭于30°C恒温培养箱中培养15天，可形成良好的微生物固定 化丝瓜络。具体固定化效果如图1中的c、d、e所示，其中，图lc和图Id分别为固定化厌氧颗粒 污泥微生物后的丝瓜络的截面和表面电镜图。从图中可看出，厌氧颗粒污泥微生物很好地 固定在丝瓜络的表面。图le为固定化上清液微生物后的丝瓜络表面电镜图，从图中可看出， 丝瓜络载体上固定了大量的游离微生物，说明丝瓜络对于游离微生物的固定效果也很好。 [0042] (5)将步骤（4)中制备的微生物固定化丝瓜络应用于TCA(三氯乙烷）废水中。取 0.5g高密度丝瓜络在完成微生物固定化后，放入0.1L的含TCA的模拟废水中，TCA在废水中 的浓度为14.42mg/L。经过4小时的实验，本发明制备的微生物固定化丝瓜络对TCA的去除率 增长稳定，最后去除率持续增加达到78.5%以上。
[0043] 实施例2:对比测试：
[0044] (1)对于高密度天然丝瓜络、普通天然丝瓜络、AQUAP0R0USGEL(商用的高分子载 体)和聚氨酯海绵进行吸水性、结构和SS附着量比较，具体如下表1所示：
[0045] 表1:各类载体的吸水性、结构和SS附着量比较表
[0046]
[0047] *:H2〇-g · dry carrier-g-1
[0048] 脱水条件：lOOrpm, 5min
[0049] AQUAP0R0USGEL: -种成熟的高分子商业载体（日本）
[0050] 从表1中可看出，无论在脱水条件还是没有脱水的条件下，高密度天然丝瓜络始终 有最高的保水量，而且高于AQUAP0R0USGEL这种成熟的商业载体；同时高密度天然丝瓜络具 有致密、复杂交错的网状结构，有最大的SS附着量。
[0051 ] (2)、选取AQUAP0R0USGEL、高密度天然丝瓜络、普通丝瓜络和聚氨酯海绵四种载体 各0.32g，置于磨损仪中，实验条件:25000rpm，60s。结果如表2所示。
[0052] 表2各类载体的磨损系数比较表
[0053]
[0054] 从表2可以看出高密度天然丝瓜络具有最小的磨损系数k，相对于AQUAP0R0USGEL 这种成熟的商业载体来说具有更好的机械性能。所以，用高密度天然丝瓜络作为微生物载 体制备的微生物固定化丝瓜络的耐磨性高，使用寿命比较长，生产成本低。
[0055] (3)、AQUAP0R0USGEL，高密度天然丝瓜络(HDLS)，普通天然丝瓜络（0LS)和聚氨酯 海绵(PS)四种载体各取0.5g，采用实施例1中的制备方法，固定厌氧颗粒微生物后，用于处 理14.42mg/L的TCA模拟废水。
[0056] 结果表明相对于AQUAP0R0USGEL来说，微生物固定化的高密度天然丝瓜络(HDLS) 对TCA的去除率增长稳定，最后持续增加达到78.5%超过了AQUAP0R0USGEL。而其他两种载 体在实际应用中表现不及高密度天然丝瓜络。但是高密度天然丝瓜络的价格比商用高分子 载体便宜很多，而AQUAP0R0USGEL作为一种工业产品，不仅价格昂贵，而且其本身在生产过 程中不够环保，在使用过程中对环境也存在一定的危害，而高密度天然丝瓜络对于环境没 有危害，更加环保。
【主权项】
1. 一种微生物固定化丝瓜络的制备方法，其步骤包括： (1) 将好氧污泥作为接种污泥，密闭状态下静置，沉淀后取底泥，加入营养液稀释，制成 微生物悬浊液，30°C恒温驯化培养，形成厌氧颗粒污泥； (2) 将洗净的高密度天然丝瓜络于48-52°C烘22-25小时，冷却后干燥保存，制成丝瓜络 载体，备用； (3) 将步骤（1)中制备的厌氧颗粒污泥与营养液的混合形成混合液，将步骤(2)中制备 的丝瓜络载体浸泡在混合液中，密封30°C恒温培养14-17天，形成微生物固定化丝瓜络。2. 根据权利要求1所述的微生物固定化丝瓜络的制备方法，其特征在于:所述步骤（1) 中，恒温驯化培养的过程为，每7天为一个周期，将体积百分比为20-25%微生物悬浮液替换 成营养液，同时加入有机溶液储备液，持续2个月即可驯化完成；后期保存，以一个月为周 期，将体积百分比为45-50%的微生物悬浮液替换成营养液，同时加入有机溶液储备液，此 过程可长期保存该驯化污泥。3. 根据权利要求1所述的微生物固定化丝瓜络的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中，高密度天然丝瓜络的洗净过程为，将高密度天然丝瓜络浸没于去离子水中22-26小时后 用去离子水洗涤1-2次，超声震荡后用去离子洗涤1 -2次。4. 根据权利要求1所述的微生物固定化丝瓜络的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中，高密度天然丝瓜络呈致密、复杂交错的网状结构，其高密度天然丝瓜络的最高保水量为 10-1lg水/g载体，脱水时保水量为3-4g水/g载体，悬浮物附着量为0.2-0.3g/g载体。5. 根据权利要求1所述的微生物固定化丝瓜络的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中，高密度丝瓜络横截面的不规则蜂窝孔的直径为185-205μπι，表面沟壑宽度为18-22μπι。6. 根据权利要求1所述的微生物固定化丝瓜络的制备方法，其特征在于:所述步骤(3) 中，厌氧颗粒污泥悬浮液、营养液和丝瓜络载体的加入量配比为lL:lL:10-20g。7. 根据权利要求1所述的微生物固定化丝瓜络的制备方法，其特征在于:所述营养液中 含有无机盐溶液，微量元素溶液、乳酸钠及质量浓度为10%的酵母膏溶液。8. -种微生物固定化丝瓜络，其特征在于，根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的 制备方法制备而得。9. 一种微生物固定化丝瓜络在废水处理中的应用。10. 根据权利要求9所述的微生物固定化丝瓜络在废水处理中的应用，其特征在于:所 述微生物固定化丝瓜络和废水的用量比为5g:lL。
【专利摘要】本发明属于水处理技术，特别涉及一种微生物固定化丝瓜络及其制备方法和应用，将好氧污泥作为接种污泥，密闭状态下静置，沉淀后取底泥，加入营养液稀释，制成微生物悬浊液，30℃恒温驯化培养，形成厌氧颗粒污泥；将洗净的高密度天然丝瓜络于48-52℃烘22-25小时，冷却后干燥保存，制成丝瓜络载体，备用；将制备的厌氧颗粒污泥与营养液的混合形成混合液，将制备好的丝瓜络载体浸泡在混合液中，密封30℃恒温培养即可。本发明微生物固定化丝瓜络的磨损系数小，具有很好的机械耐磨性，使用寿命长，降低了使用成本。该微生物固定化丝瓜络应用于废水处理中，对于有机物的清除效果非常好，废水处理效率高，对环境无危害。
【IPC分类】C12N11/14, C02F3/34
【公开号】CN105483114
【申请号】CN201610037412
【发明人】王文兵, 仵彦卿, 张旭
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月20日