[发明专利]一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法

说明书

本发明涉及微生物载体制备技术领域，具体涉及一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法。本发明从大豆根部提取出根瘤菌提取物，将其与消化杆菌菌种混合制备混合菌种，将混合菌种接种到活性污泥中，得到活性污泥菌液，向活性污泥菌液加入营养物质培养得到污泥悬浊液，将聚氨酯预聚体与乳液污泥悬浊液混合倒入模具中，添加活性炭粉末、催化剂、引发剂等反应得到聚氨酯包埋硝化菌凝胶块，最后将其切粒与自制活化纳米粉混合得到负载基体，再浸渍挂膜得到水凝胶包埋微生物载体，本发明重硝化菌可使污水中氮源污染物得到有效的降解，以过硫酸钾和四甲基乙二胺制得的水凝胶，使微生物载体的亲水性得到提高，根瘤菌的生物抗性强，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及微生物载体制备技术领域，具体涉及一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法。

背景技术

随着我国工农业的快速发展和城市化进程的不断加快，城市生活污水处理成为实现我国经济社会可持续发展、构建生态和谐家园首要解决的问题。以活性污泥为代表的生物处理污水技术已广泛应用于城市和工业污水的处理中。然而，传统的活性污泥技术在降低污水厂出水总氮能力方面还有待进一步提高，同时产生的大量剩余污泥也成为了二次污染源，因此被限制了使用范围。

目前，有机废弃物处理方法主要是生物法，生物法分为活性污泥法和微生物载体法。目前，污水处理厂通常采用活性污泥法对有机废弃物进行处理，但其最大的弊端是：净化污水的同时产生数量惊人的剩余污泥，剩余污泥的处理费用占污水处理厂运行费用的40%至60%，若处理不当便引起严重的二次污染，因此该方法已逐渐被其他更加环保的方法取代。

微生物载体法作为近几年新兴的有机废弃物处理方法，可以使微生物附着在载体上，起到固定微生物、提高微生物浓度的作用，从而可以提高反应器对有机废弃物的处理效率。现在的微生物的载体由有机载体和无机载体组成，常用的生物载体有玻璃材料、沸石、陶粒、活性炭、硅藻土、各类树脂、塑料、纤维等。选择适宜的固定化微生物载体是实现产业化的关键，而载体的好坏又取决于载体的机械强度、寿命和包埋微生物细胞的容量和活性。理想的载体材料具有可生物降解性，廉价、丰富的孔隙为微生物的生长和繁殖提供空间。

目前在污水处理行业中，大部分载体只能在载体的表面形成生物膜，固定的微生物量相对较少，微生物环境相对单一，同时存在亲水性差、生物亲和性差、比表面积和孔隙率低、强度不够、耐磨性差、比表面积小、生物稳定性差、耐水解和微生物降解性差、使用寿命短、使用成本相对较高以及污染物的去除效果不好的缺陷。

为此，急需发明出一种具有比表面积大、孔隙率高、载菌量高、多菌群共生等优点的微生物载体及其制造方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前在污水处理行业中，大部分微生物载体只能在表面形成生物膜，固定的微生物量相对较少，微生物载体存在亲水性差、生物亲和性差，微生物生长繁殖速度较慢，微生物的浓度较低等问题，此外，还存在微生物稳定性差，受水流冲击易造成活性损失的缺陷，提供了一种水凝胶包埋微生物载体的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

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；