[发明专利]用于场地修复的固定化微生物小球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用生物法治理土壤和地下水有机物污染的方法。

背景技术

氯代烃是指烃分子中的氢原子被氯原子取代后的化合物，在自然界中存在较少，大部分是人工合成的，具有较强的穿透性和化学稳定性。氯代烃类有机物广泛用于工业清洗剂和化学溶剂，由于管理不善和处置不当，造成了普遍的土壤和地下水环境污染。氯代烃不仅具有较高的毒性，具有致癌和致突变作用，对人体的肝、肾、心血管和胃肠等器官都有极强的毒害作用，还会影响中枢神经系统；而且在环境中难以降解，这些对生态环境和人体健康构成极大威胁。氯代烃的广泛存在及其危害性已经引起全世界的广泛关注。有必要尽快采取措施处理氯代烃造成的土壤和地下水污染。

现有的土壤和地下水污染修复方法中，生物法具有较大优势，能耗低、成本低、无二次污染，处理效果好，是目前认为最有发展前景的修复技术。其中，固定化微生物技术采用物理或化学方法将微生物限定在一定的空间结构内，不易扩散到环境当中，不会造成地下水生物污染，并且能够保持微生物活性，便于连续、多次使用。同时，微生物细胞被固定在载体上，也可以大大提高微生物对有毒物质的承受能力，可用于高浓度污染物的处理。

现有固定化技术当中，常用海藻酸钠作为包埋载体，它具有固化、成形方便、对微生物毒性小等优点，但其形成的小球机械强度较低、稳定性差、使用寿命短、处理效果较差；

发明内容

本发明的目的是提供一种用于场地修复的固定化微生物小球及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足相关领域的需要。

所述的用于场地修复的固定化微生物小球，包括如下重量百分比的组分：

优选的，所述的用于场地修复的固定化微生物小球，包括如下重量百分比的组分：

范围2：

优选的，由如下重量百分比的组分组成：

还原铁粉的目数为100-400目；活性炭粉末的目数为100-400目；

聚乙烯醇粘均分子量为110000～130000；海藻酸钠粘均分子量为4000～185000；

所述氯代烃厌氧降解菌浓缩污泥，MLVSS为8-10mg/L，可采用重力浓缩法，沉降后的污泥体积为原来的1/4时，即为浓缩污泥（可参考《水污染控制工程》）文献报道的方法制备。所述氯代烃厌氧降解菌剂来自实验制备，制备方法见发明专利“一种氯代烃厌氧降解菌剂的制备方法及应用（ZL201210232794.5）”；

术语“MLVSS”指的是混合液挥发性悬浮固体浓度，本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度；

所述用于场地修复的固定化微生物小球的制备方法，包括如下步骤：

（1）将聚乙烯醇和海藻酸钠在95-100℃加热溶解，加入活性炭粉末和还原铁粉，搅拌混合，获得混合液；

（2）将获得的混合液降至室温，加入氯代烃降解浓缩污泥，搅拌混合；

（3）将步骤（2）的产物，加入CaCl₂溶液和饱和硼酸溶液混合配置成的交联剂中，2～6℃优选4℃下，在所述交联剂中浸泡18-24h，交联固定，然后从反应产物中，收集所述的固定化微生物小球

优选的，将步骤（2）的产物，采用滴加的方式，加入重量浓度为1%CaCl₂溶液及饱和硼酸溶液的交联剂中，滴加时间为20～40分钟；

所述的CaCl₂^-饱和硼酸混合交联剂的pH值为6～7，可用1mol/L Na₂CO₃溶液调节；

交联剂的用量与聚乙烯醇、海藻酸钠、活性炭粉末、还原铁粉和氯代烃降解浓缩污泥的量没有直接关系，一般为步骤（2）的产物的体积的5～10%；

本发明的优点在于，小球具有机械强度高，降解氯代烃效果好，稳定性好、使用寿命长，降解菌不易扩散，对生物无毒、对环境无害，制作成本低，在处理氯代烃有机物污染的土壤和地下水方面具有良好的工程化应用潜力。