[发明专利]一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法

权利要求书

1.一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将大豆的根部切除，收集切除的大豆根，将大豆根切碎后用乙醇溶液浸泡，过滤去除滤液，得到滤渣，再用次氯酸钠溶液和蒸馏水依次清洗2～3次，得到根瘤菌提取物；

（2）将根瘤菌提取物与硝化杆菌菌种混合，得到混合菌种，将混合菌种接种于固体质活性污泥中，得到活性污泥菌液，向活性污泥菌液中加入氯化铵、碳酸氢钠、二水硫酸钙、七水硫酸镁，常温下培养20～25天，得到富集培养菌液，备用；

（3）按重量份数计，向四口烧瓶中加入80～90份甲苯二异氰酸酯，搅拌反应，待四口烧瓶降温，依次向四口烧瓶中加入10～15份甲基丙烯酸羟乙酯、20～30份甘油和20～25份马来酸酐，再将3～5份二月桂酸二丁基锡溶于35～40份丙酮中，得到引发液，用恒压滴液漏斗将引发液滴入四口烧瓶中，边滴加边升温，升温后继续反应，得到聚氨酯预聚乳液；

（4）将富集培养液放入离心浓缩机中，速离心浓缩，得到污泥悬浊液，按重量份数计，将20～25份污泥悬浊液与70～75份聚氨酯预聚乳液混合并掺入3～5份活性炭粉末，倒入模具中，向模具中加入1～2份四甲基乙二胺、6～8份过硫酸钾、10～15份海藻酸钠，常温下反应，得到规整的聚氨酯包埋硝化菌凝胶块；

（5）按重量份数计，将40～50份粉煤灰、10～20份生石灰、5～10份纳米氧化铝、1～15份硅酸钠和4～5份页岩混匀，进行造粒，得到生料球，将生料球置于烘箱中烘干后，加热，煅烧，随后移入电阻炉中焙烧，得到活化纳米粉；

（6）将聚氨酯包埋硝化菌凝胶块用切粒机切成包埋颗粒，将包埋颗粒与活化纳米粉混合得到负载基体，将负载基体置于养殖场废水中浸渍挂膜，得到水凝胶包埋微生物载体。

2.根据权利要求1所述的一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的乙醇溶液质量分数为95%，浸泡时间为3～5min，次氯酸钠溶液的质量分数为5%。

3.根据权利要求1所述的一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的根瘤菌提取物与硝化杆菌菌种混合质量比为3︰1，按质量比为1︰200将混合菌种接种于活性污泥中，活性污泥菌液的固体质量含量为5%，其中氯化铵、碳酸氢钠、二水硫酸钙、七水硫酸镁加入量分别为活性污泥菌液质量的2%、5%、0.5%、0.8%。

4.根据权利要求1所述的一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的搅拌反应时间为2～3h，四口烧瓶降温后温度为50～60℃，恒压滴液漏斗的滴加速率为2～3mL/min，控制升温速率为3～5℃/min，升温为80～82℃，继续反应时间为3～4h。

5.根据权利要求1所述的一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的离心转速为3000～3200r/min，离心浓缩时间为20～25min，所得污泥悬浊液的污泥浓度为4～5g/L，常温下反应时间为30～40min。

6.根据权利要求1所述的一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的烘干温度为70～80℃，加热至煅烧温度为400℃，煅烧时间为30～40min，电阻炉焙烧温度为 1000～1100℃，焙烧时间为2～3h。

7.根据权利要求1所述的一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的切成的包埋颗粒规格为3mm×3mm×3mm，包埋颗粒与活化纳米粉混合质量比为4︰1，养殖场废水的固体含量为4～5%，浸渍挂膜时间为20～25天。