本发明涉及污水净化除磷技术领域，具体涉及一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着社会经济的发展、城市的建设和城镇人口的急剧扩张，河流湖泊沿岸工厂及城镇排放的工业废水、生活污水、大气降尘和城市垃圾大幅增加。而大多数城市的环境基础设施建设严重滞后，污水往往未经处理就排入市区河道及湖泊，导致贯穿城镇的河流湖泊水质趋恶化，严重影响城市的环境质量，使得我国80％以上的城市水体受到了污染，其中甚至出现了季节性和常年性水体黑臭现象。
水中过量的磷元素是导致水体污染的重要原因，传统的污水除磷方法主要有电解法、化学沉淀法、吸附法、离子交换法等，普遍工艺复杂、存在耗能大、处理成本高、容易造成二次污染等问题。近年来，微生物除磷法越来越受到重视，这种方法使用聚磷菌作为除磷微生物，聚磷菌在耗氧环境中能够从水中过量吸收磷，若在厌氧的环境下则会在水中释放磷。微生物除磷法依赖聚磷菌的特性，对磷予以反复吸放，从而使污水中磷以聚β-羟基丁酸的形式存在于增殖的细菌中，在好氧环境下分离并排放剩余的污泥，最终起到去除磷的目的。该方法具有成本低廉，施工简单，见效快等特点。
但是，目前市场上的微生物除磷剂多是在聚磷菌发酵液中加入吸附剂、赋形剂、营养剂等，然后干燥成固体而成。在长期的实际使用中发现，现有的微生物除磷剂存在储存时间短、微生物在水中难以均匀分散并发挥作用等缺陷，进而影响了水体净化效率。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，运用微胶囊包裹聚磷菌，制成微胶囊菌剂，将微生物与外界环境隔绝开，从而延长储存时间并使其容易在水中均匀分散，提高净化效率。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
s1：在发酵液中加入聚磷菌，进行发酵，转到s2；
s2：发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物；对发酵液进行低温浓缩，转到s3；
s3：在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为2‰～5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为4.5‰～6.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为1.5‰～2.5‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为0.5‰～1.5‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.2‰～0.4‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1‰～2‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
在上述技术方案的基础上，s1的具体步骤包括：在100kg的发酵液中分别加入50g～1kg聚磷菌菌种，进行发酵，转到s2。
在上述技术方案的基础上，s2中所述对发酵液进行低温浓缩的温度为25～35℃。
在上述技术方案的基础上，s3的具体步骤包括：加入与发酵液的重量比为2‰～5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为4.5‰～6.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为1.5‰～2.5‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为0.5‰～1.5‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.2‰～0.4‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1‰～2‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
在上述技术方案的基础上，s3中所述黄原胶的重量为发酵液重量的3‰；所述淀粉的重量为发酵液重量的5.5‰；所述酪蛋白钠的重量为发酵液重量的2‰；所述泊洛沙姆的重量为发酵液重量的1‰；所述海藻酸钠的重量为发酵液重量的0.3‰；所述吐温80的重量为发酵液重量1.5‰。
本发明还提供一种耐储存微生物除磷剂，采用所述制备方法制成。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明采用的微生物除磷剂，是运用微胶囊包裹聚磷菌制成的微胶囊菌剂。与现有技术中的固体菌剂相比，本菌剂的微胶囊能有效包裹菌体，并在其表面形成一层保护膜，将菌体与外界环境隔开，从而延长菌剂存储时间；除此之外，微胶囊菌剂在投放过程中与水体的接触面积大大增加，使得菌剂内的菌团容易在水中分散均匀，作用效果好。
(2)本发明的微胶囊由加入到发酵液的黄原胶、淀粉、酪蛋白钠、泊洛沙姆、海藻酸钠、吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥而成。其中，加入的2‰～5‰黄原胶具有良好的水溶性、乳化性及悬浮性，对热、酸、碱和盐的稳定性，抗氧化性和抗酶解能力强；加入的4.5‰～6.5‰淀粉具有良好的成膜作用，遇水能快速溶解释放出其所包裹的微生物，可与黄原胶一起构成微胶囊囊膜；加入的1.5‰～2.5‰酪蛋白钠作为乳化剂，有利于黄原胶和淀粉在浓缩后的发酵液中均匀分散，并促进黄原胶和淀粉包裹菌体，使得每个菌体表面都能均匀覆盖有黄原胶和淀粉；加入的0.5‰～1.5‰泊洛沙姆以及0.2‰～0.4‰海藻酸钠可提高黄原胶和淀粉构所成微胶囊囊膜的强度及韧性，减少囊膜破损；加入的1‰～2‰吐温80作为稳定剂，可以使黄原胶和淀粉稳定包裹菌团，避免出现黄原胶和淀粉大量聚集的情况。形成的微胶囊包裹菌体，可以大大降低空气、光照等外界因素对被包裹菌体的影响，从而延长菌剂储存时间，提高菌剂作用效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
s1：在发酵液中加入聚磷菌，进行发酵，转到s2。
实际操作时，s1的具体步骤包括：在100kg的发酵液中分别加入50g～1kg聚磷菌菌种，进行发酵，转到s2。
s2：发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物；对发酵液进行低温浓缩，转到s3；。
具体操作时，s2中对发酵液进行低温浓缩的温度为25～35℃。
s3：加入与发酵液的重量比为2‰～5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为4.5‰～6.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为1.5‰～2.5‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为0.5‰～1.5‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.2‰～0.4‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1‰～2‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
实际操作时，一般在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为3‰～5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为5.5‰～6.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为1.5‰～2‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为1‰～1.5‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.3‰～0.4‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1‰～1.5‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。进一步优选地，黄原胶为3‰、淀粉为5.5‰、酪蛋白钠为2‰、泊洛沙姆为1‰、海藻酸钠为0.3‰、吐温80为1.5‰。
本发明的微胶囊是采用喷雾干燥的方式形成的，酪蛋白钠是乳化剂，有利于黄原胶和淀粉在浓缩后的发酵液中均匀分散，并促进黄原胶和淀粉包裹菌体，使得每个菌体表面都能均匀覆盖有黄原胶和淀粉；泊洛沙姆和海藻酸钠是微胶囊囊膜强化剂，可提高黄原胶和淀粉构所成微胶囊囊膜的强度及韧性，减少囊膜破损；吐温80是稳定剂，可以使黄原胶和淀粉稳定包裹菌团，避免出现黄原胶和淀粉大量聚集的情况。在浓缩后的发酵液中加入的黄原胶和淀粉是微胶囊包裹材料，形成微胶囊囊膜，剪切分散乳化过程中可以包裹在发酵后的菌体表面，通过喷雾干燥，将水分蒸发掉后即可行成一层囊膜包裹在该菌体表面，最终形成微胶囊菌剂。
下面通过5个具体实施例对上述制备方法作进一步详细说明。
实施例1
实施例1提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
在100kg的发酵液中分别加入1kg聚磷菌菌种，进行发酵；发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物，并在35℃的温度下对发酵液进行低温浓缩；在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为2‰的黄原胶、与发酵液的重量比为4.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为1.5‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为0.5‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.2‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
实施例2
实施例2提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
在100kg的发酵液中分别加入0.15kg聚磷菌菌种，进行发酵；发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物，并在25℃的温度下对发酵液进行低温浓缩；在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为3‰的黄原胶、与发酵液的重量比为5‰的淀粉、与发酵液的重量比为1.7‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为0.6‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.4‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1.5‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
实施例3
实施例3提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
在100kg的发酵液中分别加入0.8kg聚磷菌菌种，进行发酵；发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物，并在28℃的温度下对发酵液进行低温浓缩；在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为2.5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为5.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为2‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为1‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.3‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为2‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
实施例4
实施例4提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
在100kg的发酵液中分别加入0.75kg聚磷菌菌种，进行发酵；发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物，并在30℃的温度下对发酵液进行低温浓缩；在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为4‰的黄原胶、与发酵液的重量比为6‰的淀粉、与发酵液的重量比为2.5‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为1.5‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.35‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1.8‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
实施例5
实施例5提供一种耐储存微生物除磷剂及其制备方法，包括以下步骤：
在100kg的发酵液中分别加入0.3kg聚磷菌菌种，进行发酵；发酵完成后，过滤掉当前发酵液中的固体物，并在33℃的温度下对发酵液进行低温浓缩；在浓缩后的发酵液中，加入与发酵液的重量比为5‰的黄原胶、与发酵液的重量比为6.5‰的淀粉、与发酵液的重量比为2.2‰的酪蛋白钠、与发酵液的重量比为1.3‰的泊洛沙姆、与发酵液的重量比为0.25‰的海藻酸钠、与发酵液的重量比为1.9‰的吐温80，搅拌溶解均匀后进行剪切分散乳化，再喷雾干燥制成微胶囊菌剂。
本发明还提供一种耐储存微生物除磷剂，采用上述制备方法制成，其储存时间长，在水中分散均匀，净化效率高。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。