[发明专利]一种可同步去除铁锰、氨氮、有机物的絮凝剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可同步去除铁锰、氨氮、有机物的生物吸附性复合絮凝剂及制备方法，特别适用于地下水中铁锰、氨氮、有机物的同步去除。

背景技术

我国90%城市地下水不同程度遭受无机和有机污染物的污染，其中主要污染指标是氨氮、亚硝态氮、硝态氮、铁、锰以及由于污水灌溉、农药施肥所造成的有机污染。以辽河流域地下水为例，部分地区铁浓度范围可达到6-7mg/L，锰浓度可达到3-4mg/L，氨氮2-3mg/L，并存在微量有机污染物苯酚、多环芳烃类等，属于高锰、高铁、含氨氮、有机物的微污染地下水，该水质的复杂性对于现有的给水净化工艺带来较大的难题。目前，对于复合微污染地下水的处理工艺主要是利用生物技术，通过筛选培养除铁锰菌，并固定在载体上，增强系统对铁锰去除效率; 或通过改性滤料（改性沸石、改性锰砂），利用滤料表面氧化作用去除铁锰；氨氮主要采用折点加氯法和生物处理法；有机物主要采用氧化工艺（臭氧氧化、高锰酸盐氧化）、生物活性炭工艺、膜处理工艺；这些处理工艺一般不能同时去除水中的多种污染物，往往需要联合工艺，这样就提高了基建投资和运营费用，另外，由于我国大部分农村采用地下水为水源，大型水处理设备不适合农村的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可同步去除地下水中铁锰、氨氮、有机物的生物吸附性复合絮凝剂及制备方法，它可以一步式投加，工艺简单，操作灵活，无需增设构筑物，节约成本，并且可应用于应急处理。

本发明的技术方案是：制备一种可同步去除地下水中铁锰、氨氮、有机物的生物吸附性复合絮凝剂，其特征是：利用壳聚糖与粉末活性炭在微波条件下制备成固体颗粒，同时固定具有高活性的生物菌剂，从而可利用生物的降解特性以及壳聚糖、粉末活性炭的吸附特性，达到同步去除水中铁锰、氨氮、有机物的效果。

所述具体生物吸附性絮凝剂制备方法为：用1~2%的醋酸溶解一定量的壳聚糖，并加入粉末活性炭，比例为1~2：2~3，在室温下静止溶胀1-2h，加入适量的戊二醛溶液搅拌，至于微波辐射3-5min，反应冷却后形成固体颗粒。将该固体颗粒置于扩大培养后的高活性生物菌液，该菌液由恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）和液体培养基按一定比例制成，浓度为10⁹～10¹⁰个/mL，在25℃，转速为100r/min条件下，菌液与固体颗粒混合振荡1h后，形成生物吸附性复合絮凝剂。

本发明的优点是：

（1）该方法属于一步投加方式，可同步去除水中铁锰、氨氮、有机物，处理效率高。

（2）该发明操作简单，无需增建新构筑物，节约成本，节省占地面积。

附图说明

图1为本发明所采用的细菌原子力显微镜观察图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中可同步去除地下水中铁锰、氨氮、有机物的生物吸附性复合絮凝剂，是用1~2%的醋酸溶解一定量的壳聚糖，并加入粉末活性炭，按比例1~2：2~3，在室温下静止溶胀1-2h，然后加入浓度为3-4%的戊二醛溶液搅拌，至于微波辐射3-5min，反应冷却后形成固体颗粒。将该固体颗粒置于扩大培养后的高活性生物菌液，在25℃，转速为100r/min条件下，混合振荡1h。

所述高活性生物菌液由恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）和液体培养基制成，其中恶臭假单胞菌为杆菌，长0.7~1.1μm，宽2.4～4.0μm，无芽孢和鞭毛，进行抽搐运动；巨大芽孢杆菌X2为杆状，末端圆，呈单个或呈短链排列，进行抽搐运动，芽胞的长为1.5～2.0μm、宽为1.0～1.2μm ，呈椭圆形，中生或次端生；液体培养基每1000mL由2～7g的胰蛋白胨、1～5g的酵母浸粉、2～8g的牛肉膏、3～9g的NaCl 、0.5～2g的Na₂HPO₄ 、1～5g的KH₂PO₄、3～10g的NH₄Cl和余量的水组成，pH 值为6.0～8.0；其中将恶臭假单胞菌和巨大芽孢杆菌分别接种于液体培养基中培养至细菌数为10⁹～10¹⁰个/mL、10⁹～10¹⁰个/mL，而后恶臭假单胞菌和巨大芽孢杆菌按1～2︰2～3体积比混合。