一种基于微生物的中药废水处理剂的制备方法与流程

[0001]
本发明涉及中药废水处理领域，更具体地说，涉及一种基于微生物的中药废水处理剂的制备方法。


背景技术：

[0002]
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗，废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间歇排放，属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一，如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。
[0003]
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间歇排放，属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一。制药废水的处理方法可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等，各种处理方法具有各自的优势及不足。
[0004]
目前，处理制药废水污染问题有物理、化学、生物等各种方法，但是物理方法多存在处理效果不佳，处理率不稳定问题；生物方法处理成本过高，不适宜推广使用；更多采用化学方法来处理污水，但是现有的污水处理剂，其试剂成分存在二次污染问题，对环境也会有一定的影响。


技术实现要素：

[0005]
1.要解决的技术问题
[0006]
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于微生物的中药废水处理剂的制备方法，可以实现制备含有微生物菌球的废水处理剂，制得的废水处理剂中反应储存有休眠微生物菌落的微生物菌球，且微生物菌球储存时与基溶剂隔离，且微生物菌球内的微生物以低温进行储存，保证废水处理剂中的微生物长期休眠储存，通过废水处理剂中的基溶剂对废水进行化学处理，通过废水处理剂中微生物菌球对废水进行生物处理和物理吸附。
[0007]
2.技术方案
[0008]
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0009]
一种基于微生物的中药废水处理剂的制备方法，其特征在于：其制备方法为:
[0010]
s1、进行基溶剂制备，在搅拌机中加入足量的纯化水并加热至30-45
°
，然后加入聚合氯化硫酸铝和乙二醇二缩水甘油醚；
[0011]
s2、再加入氨水和磷酸二氢锌；平衡5-6天，最后加入交联累托石，搅拌均匀即得基溶剂；
[0012]
s3、进行微生物菌球制备；
[0013]
s4、将基溶剂与微生物菌球混合搅拌、然后浓缩干燥，获得中药废水处理剂。
[0014]
进一步的，所述微生物菌球包括一对弹性吸附体，一对所述弹性吸附体之间卡接有纤维胶囊，所述纤维胶囊内储存有微生物培养基，所述纤维胶囊的两端均固定连接有喷口，所述喷口上固定连接有密封球，可以实现通过微生物菌球提供微生物繁殖环境，保证微生物长时间的正常休眠，通过弹性吸附体对中药废水进行吸附处理。
[0015]
进一步的，所述基溶剂重量百分比的成分组成为：乙二醇二缩水甘油醚0.2-0.4％、聚合硅酸铝铁8-15％、氨水3-7％、磷酸二氢锌3-10％、交联累托石25.5-60.5％。
[0016]
进一步的，所述微生物菌球的制备步骤为：
[0017]
a1，制备纤维胶囊：在羟丙甲纤维素中加入1-7％重量份的微晶纤维素和1-8％重量份的活性碳纤维，混匀，得到改性羟丙甲纤维素；
[0018]
a2，将改性羟丙甲纤维素加入纯化水中分散，保持温度为80-90℃，在不断搅拌条件下保温30-60min，得到纤维素溶液；
[0019]
a3，将凝胶剂加入到纯化水中搅拌溶胀后，在反应釜中与维素溶液混合，保持温度为85-95℃持续搅拌8-12min，混合均匀，再冷却到60-70℃，得到改性纤维素凝胶溶液；
[0020]
a4，使用改性纤维素凝胶溶液制得干燥的胶囊棒；最后通过脱模，切割，套合，制成纤维胶囊；
[0021]
a5，将一对弹性吸附体使用胶体粘接，并使纤维胶囊卡接在一对弹性吸附体之间，脱模后获得微生物菌球；
[0022]
a6，将上一步获得微生物菌球上纤维胶囊两端的喷口开孔，向纤维胶囊内充入微生物培养基和干冰，最后在孔上嵌入密封球进行密封。
[0023]
进一步的，弹性吸附体包括活性碳半圆球，所述活性碳半圆球内储存有吸附树脂和活性碳颗粒，一对所述活性碳半圆球相对的一端固定连接有定位板，一对所述定位板之间固定连接有弹性膜片，所述弹性膜片上固定连接有多个均匀分布的压条，活性碳半圆球内的吸附树脂膨胀后挤压弹性膜片，使弹性膜片对纤维胶囊加压，使纤维胶囊内的微生物培养基被挤压扩散。
[0024]
进一步的，所述密封球由包覆有水溶膜的硅藻球制成，在水溶膜溶解后，中药废水被硅藻球过滤后进入纤维胶囊中并与微生物接触，防止密封球未脱落时废水无法进入纤维胶囊中。
[0025]
进一步的，所述a5步骤中一对弹性吸附体粘接所使用的胶体为改性纤维素凝胶溶液与助凝剂与10：3混合后获得。
[0026]
进一步的，所述微生物培养基内的微生物菌为解酚假单胞菌和/或球形芽孢杆菌。
[0027]
3.有益效果
[0028]
相比于现有技术，本发明的优点在于：
[0029]
(1)本方案可以实现制备含有微生物菌球的废水处理剂，制得的废水处理剂中反应储存有休眠微生物菌落的微生物菌球，且微生物菌球储存时与基溶剂隔离，且微生物菌球内的微生物以低温进行储存，保证废水处理剂中的微生物长期休眠储存，通过废水处理剂中的基溶剂对废水进行化学处理，通过废水处理剂中微生物菌球对废水进行生物处理和物理吸附。
[0030]
(2)微生物菌球包括一对弹性吸附体，一对弹性吸附体之间卡接有纤维胶囊，纤维胶囊内储存有微生物培养基，纤维胶囊的两端均固定连接有喷口，喷口上固定连接有密封球，可以实现通过微生物菌球提供微生物繁殖环境，保证微生物长时间的正常休眠，通过弹性吸附体对中药废水进行吸附处理，在微生物菌球进入废水后，活性碳半圆球吸附污染物膨胀，从而使微生物培养基被挤压至喷口处，进而将密封球顶出，使密封球脱落，微生物培养基内的微生物从喷口排出进入废水中，实现微生物菌球对废水的生物处理和物理吸附。
[0031]
(3)弹性吸附体包括活性碳半圆球，活性碳半圆球内储存有吸附树脂和活性碳颗粒，一对活性碳半圆球相对的一端固定连接有定位板，一对定位板之间固定连接有弹性膜片，弹性膜片上固定连接有多个均匀分布的压条，活性碳半圆球内的吸附树脂膨胀后挤压弹性膜片，使弹性膜片对纤维胶囊加压，使纤维胶囊内的微生物培养基被挤压扩散。
[0032]
(4)密封球由包覆有水溶膜的硅藻球制成，在水溶膜溶解后，中药废水被硅藻球过滤后进入纤维胶囊中并与微生物接触，防止密封球未脱落时废水无法进入纤维胶囊中。
附图说明
[0033]
图1为本发明的工艺流程图；
[0034]
图2为本发明的微生物菌球立体图；
[0035]
图3为本发明的微生物菌球爆炸图；
[0036]
图4为本发明的微生物菌球剖视图；
[0037]
图5为本发明的微生物菌球被挤压状态图。
[0038]
图中标号说明：
[0039]
1弹性吸附体、101活性碳半圆球、102弹性膜片、103定位板、2纤维胶囊、3微生物培养基、4喷口、5密封球。
具体实施方式
[0040]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0043]
实施例1：
[0044]
请参阅图1-3，一种基于微生物的中药废水处理剂的制备方法，其特征在于：其制备方法为:
[0045]
s1、进行基溶剂制备，在搅拌机中加入足量的纯化水并加热至30-45
°
，然后加入聚合氯化硫酸铝和乙二醇二缩水甘油醚，搅拌机转速调节至300-350rpm；
[0046]
s2、再加入氨水和磷酸二氢锌；平衡5-6天，最后加入交联累托石，搅拌均匀即得基溶剂(基溶剂重量百分比的成分组成为：乙二醇二缩水甘油醚0.2-0.4％、聚合硅酸铝铁8-15％、氨水3-7％、磷酸二氢锌3-10％、交联累托石25-60％，余量为纯化水)；
[0047]
s3、进行微生物菌球制备；
[0048]
s4、将基溶剂与微生物菌球混合搅拌、然后浓缩干燥。
[0049]
请参阅图2-4，微生物菌球包括一对弹性吸附体1，一对弹性吸附体1之间卡接有纤维胶囊2，纤维胶囊2内储存有微生物培养基3，微生物培养基3中储存的微生物为解酚假单胞菌和/或球形芽孢杆菌，纤维胶囊2的两端均固定连接有喷口4，喷口4上固定连接有密封球5，密封球5由包覆有水溶膜的硅藻球制成。弹性吸附体1包括活性碳半圆球101，活性碳半圆球内储存有吸附树脂和活性碳颗粒，一对活性碳半圆球101相对的一端固定连接有定位板103，一对定位板103之间固定连接有弹性膜片102，弹性膜片102上固定连接有多个均匀分布的压条。
[0050]
可以实现通过微生物菌球提供微生物繁殖环境，保证微生物长时间的正常休眠，通过弹性吸附体1对中药废水进行吸附处理。可以实现通过微生物菌球提供微生物繁殖环境，保证微生物长时间的正常休眠，通过弹性吸附体对中药废水进行吸附处理，在微生物菌球进入废水后，活性碳半圆球吸附污染物膨胀，从而使微生物培养基3被挤压至喷口处，进而将密封球5顶出，使密封球5脱落，微生物培养基3内的微生物从喷口4排出进入废水中，实现微生物菌球对废水的生物处理和物理吸附。
[0051]
请参阅图1，微生物菌球的制备步骤为：
[0052]
a1，制备纤维胶囊2：在羟丙甲纤维素中加入1-7％重量份的微晶纤维素和1-8％重量份的活性碳纤维，混匀，得到改性羟丙甲纤维素；
[0053]
a2，将改性羟丙甲纤维素加入纯化水中分散，保持温度为80-90℃，在不断搅拌条件下保温30-60min，得到纤维素溶液；
[0054]
a3将凝胶剂加入到纯化水中搅拌溶胀后，在反应釜中与维素溶液混合，保持温度为85-95℃持续搅拌8-12min，混合均匀，再冷却到60-70℃，得到改性纤维素凝胶溶液；
[0055]
a4，使用改性纤维素凝胶溶液在温度50-60℃、相对湿度45-50％的环境下，将胶囊模具在纤维素胶质溶液中蘸胶成模，然后在烘房温度30-35℃、相对湿度35-45％的环境下干燥2-3小时，得到干燥的胶囊棒；最后通过脱模，切割，套合，制成纤维胶囊2；
[0056]
a5，将一对弹性吸附体1使用胶体粘接，胶体为改性纤维素凝胶溶液与助凝剂与10：3混合后获得，并使纤维胶囊2卡接在一对弹性吸附体1之间，脱模后获得微生物菌球；
[0057]
a6，将上一步获得微生物菌球上纤维胶囊2两端的喷口4开孔，向纤维胶囊2内充入微生物培养基3和干冰(充入过程中先充入微生物培养基3并将纤维胶囊2降温中-5-10℃进行低温处理，使微生物培养基3凝固，微生物休眠，再充入干冰)，通过干冰将微生物培养基3的两端密封，并对微生物培养基3进行低温保护，最后在孔上嵌入密封球5进行密封。
[0058]
本方案可以实现制备含有微生物菌球的废水处理剂，制得的废水处理剂中反应储
存有休眠微生物菌落的微生物菌球，且微生物菌球储存时与基溶剂隔离，且微生物菌球内的微生物以低温进行储存，保证废水处理剂中的微生物长期休眠储存，通过废水处理剂中的基溶剂对废水进行化学处理，通过废水处理剂中微生物菌球对废水进行生物处理和物理吸附；
[0059]
其中微生物菌球的球芯位置使用植物纤维材料制成的纤维胶囊2，一方面对微生物培养基3储存，而纤维胶囊投入废水中后，在废水中分散的过程中，废水中的水分通过纤维胶囊2的纤维引导并与微生物培养基3接触，从而激活微生物培养基3内的微生物，使微生物培养基3内处于低温休眠的微生物被唤醒进行初步繁殖，而基溶剂中的氯化硫酸铝与废水反应产生部分热量，进一步激活微生物培养基3内的微生物，使微生物菌球内的微生物在被挤压释放前可进行初步繁殖，防止休眠过程中微生物大量死亡而导致的处理剂中微生物含量不足；
[0060]
且弹性吸附体1挤压纤维胶囊2导致密封球5脱离后，微生物菌球可一次性放出大量微生物对其周围的废水进行集中处理，避免处理剂中的微生物菌球在废水中游荡过程中微生物释放分散，相较于直接投放现有的微生物废水处理剂，现有的微生物废水处理剂中微生物会聚集在废水中营养充足处，对于废水中其他区域微生物繁殖扩张缓慢，废水各区域处理速率不均；
[0061]
本方案通过微生物菌球在废水中多点集中释放微生物，使废水处理剂在废水中分散均匀后，可使废水中产生多个聚集的微生物群，以便提升废水多区域的净化速率。
[0062]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。