[发明专利]一种多孔性复合微生物载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微生物载体，其含有一层以上的生物降解聚合物树脂多孔层A和一层以上的非生物降解聚合物树脂多孔层B。本发明的多孔载体既能促进有益菌的生长和繁殖，又能够保持在生物降解聚合物树脂被消耗后保持形态的完整；在生物降解聚合物树脂被消耗后，多孔载体中的非生物降解聚合物树脂依然能够提供负载能力，且由于生物降解聚合物树脂被消耗产生了额外的空间，所以扩展了有益菌的负载量，持续发挥微生物的有益效果，在使用完后，易于回收。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种多孔性复合微生物载体及其制备方法。

背景技术

随着国家水十条文件的发布，国家对水生态环境的治理和保护越来越重视，而现阶段我国的地表水和景观水的污染主要是COD和氨氮的污染，造成水体富营养化严重，含氧量低，水质黑臭问题严重。但是传统的污水生物处理工艺中存在COD去除效率低、硝化反硝化效率差等问题，生活污水和工业污水、地表水和景观水的处理效果不好。

载体是水处理过程中提供微生物生长环境的固体材料，一般具有很高的比表面积，在载体表面能形成一层生物膜，提高微生物的体积浓度，提高水处理效果。多孔载体具有很高的比表面积，有更多的微生物附着在载体上，可以提高单位体积内微生物的含量，提高水处理工艺的容积负荷和处理效率，并且具有耐冲击负荷、污泥龄长、污泥量少和运行灵活等特点。

但是，目前市场上销售的水处理的载体都是疏水性材料，微生物亲和性差，微生物在其表面生长缓慢，挂膜时间长，生物膜粘附性差等缺点。同时载体不能为微生物提供必要的营养物质，特别是在微生物除氮的反硝化阶段，微生物需要足够的有机碳源和能源来用于反硝化反应将硝态氮转化为氮气，如果碳源和能源的含量不足，会影响反硝化除氮的速率，达不到除氮的效果。为此需要外加碳源(主要为甲醇)来保证反硝化细菌具有足够的碳源，但是外加碳源会溶于水中，会造成水的二次污染而要在后面添加碳源的去除工艺。

为了解决液体碳源的二次污染，人们想到通过运用可生物降解的固体有机物作为水处理特别是反硝化脱氮的载体，在提供反硝化细菌附着场所的同时，为其提供碳源。中国专利CN106186284A公开了一种微生物载体，其含有生物降解材料，可以在作为微生物载体的同时，提供反硝化细菌生长繁殖和脱氮所需的碳源。但是，其机械强度不够，特别是在多孔载体部分被有益菌消耗后，多孔载体破碎而流失，导致除氮等有益菌的有益效果降低，且会造成水中COD含量大大增加，造成二次污染。

为此，急需要一种提高载体高机械强度的持续性，延长载体工作时间的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多孔载体，其含有一层以上的生物降解聚合物树脂多孔层A和一层以上的非生物降解聚合物树脂多孔层B。

其中，生物降解聚合物树脂是指在适宜的环境下，能被微生物分解为小分子的有机聚合物树脂，可以是本领域已知的任何一种可生物降解聚合物物质，具体包含但不限于脂肪族聚酯、脂肪族-芳香族聚酯、脂肪族聚碳酸酯、多糖类聚合物中的一种或多种。生物降解聚合物树脂可以被微生物分解，为微生物的生长繁殖以及水处理提供营养物质，提高微生物处理废水速率和效果。

脂肪族聚酯是指分子中不含有芳香族成分的、主链上含有酯键的聚合物，具体如聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚乳酸、聚己内酯、聚乙二酸乙二醇酯、聚乙二酸丁二醇酯等。脂肪族-芳香族聚酯是既含有芳香族成分的、又含有脂肪族成分的、主链上含有酯键的聚合物，具体如聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯等。

脂肪族聚碳酸酯是分子中不含有芳香族成分的、主链上含有碳酸酯键的聚合物，具体如聚丙撑碳酸酯、聚碳酸乙二醇酯、聚碳酸丁二醇酯、聚碳酸甘油酯等。

多糖类化合物是指分子主链上含有糖苷键的高分子聚合物，具体如淀粉、纤维素、糖元、阿拉伯胶等。

聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯全部或部分醇解后的产物。