[发明专利]一种反硝化菌固定化颗粒及其制备方法

说明书

一种反硝化菌固定化颗粒及其制备方法，属于水处理技术领域。按重量份称取1份硫酸镁，5份硝酸钾，2‑3份磷酸二氢钾，2‑3份磷酸氢二钾，10‑12份柠檬酸钠和5份微量元素溶液加入到2500份超纯水中溶解，得反硝化菌富集培养基；挑选几株斜面保存完整的反硝化菌，加入到经高温高压灭菌的富集培养基中，在30℃下培养24‑48h，得到菌液；按重量份称取4‑6份海藻酸钠、2‑4份铁基质生物耦合载体粉末载体，100份超纯水，并将海藻酸钠和铁基质生物耦合载体粉末载体加入到超纯水中，水浴溶解得粘稠状混合液，即得反硝化菌固定化颗粒。本发明减小了处理装置体积；污泥产量低，抗底物冲击能力强。

技术领域

本发明涉及一种反硝化菌固定化颗粒及其制备方法，属于水处理技术领域。

背景技术

近几十年来，随着社会经济发展，由于农业氮素化肥的广泛使用及含氮废水的大量排放等原因，水体中硝酸盐氮污染日趋严重。水中过量硝酸盐氮的存在对人体健康构成严重威胁。硝酸盐氮被摄入人体后，在肠胃中被还原为亚硝酸盐氮，可直接把血红蛋白中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，减少血液的载氧容量，具有引发各种疾病的危险。水体中硝酸盐氮的污染已成为国际上普遍关注的问题。因此，研究如何有效去除过量的硝酸盐氮具有重要意义。

硝酸盐氮的去除方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法和化学法易对环境造成二次污染，后续处理困难，且工艺复杂，经济性较差。生物法是利用微生物的反硝化作用，将水中的硝酸盐氮最终转化为N₂。然而，生物反硝化作用在异养条件下需要有机碳源，在自养条件下需要电子供体，受到污水碳氮比的影响较大，易因有机物碳源的不足影响脱单效果，造成污水处理的脱氮困难。采用何种技术能够促进反硝化菌在低碳氮比污水中硝酸盐氮的脱除一直是研究者致力于该领域的焦点和难点。因此，研究适用于低碳氮比污水硝酸盐氮脱除的反硝化菌固定化新技术具有非常重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是低碳氮比污水中若采用物化法处理效率低、成本高且伴随二次污染；若采用生物法处理，反硝化过程需要额外投加碳源，若碳源不足，脱氮效率低且工艺复杂。

本发明的目的是提供一种反硝化菌固定化颗粒，能够高效处理低碳氮比污水中硝酸盐氮，既能为异养反硝化菌提供有机碳源，也能为自养反硝化菌提供电子供体。

为了解决其技术问题并实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种反硝化菌固定化颗粒，重量份配比如下：

硫酸镁1份，硝酸钾5份，磷酸二氢钾2-3份，磷酸氢二钾2-3份，柠檬酸钠10-12.5份，微量元素溶液5份，海藻酸钠4-15份，铁基质生物耦合载体粉末2-10份，超纯水大于2500份。

一种反硝化菌固定化颗粒的制备方法，含有以下步骤：

步骤(1)、按重量份称取1份硫酸镁，5份硝酸钾，2-3份磷酸二氢钾，2-3份磷酸氢二钾，10-12.5份柠檬酸钠和5份微量元素溶液加入到2500份超纯水中溶解，得反硝化菌富集培养基；

步骤(2)、挑选几株斜面保存完整的反硝化菌，加入到经高温高压灭菌的富集培养基中，在30℃下培养24-48h，得到菌液；

步骤(3)、将步骤(2)得到的菌液放6000r/min离心10min，弃去上清液，用0.9％生理盐水洗涤后离心，再用0.9％生理盐水稀释至一定体积，混合均匀，得到反硝化菌悬液；

步骤(4)、按重量份称取4-15份海藻酸钠、2-10份铁基质生物耦合载体粉末载体，100份超纯水，并将海藻酸钠和铁基质生物耦合载体粉末载体加入到超纯水中，水浴溶解得粘稠状混合液；

步骤(5)、将步骤(4)得到的粘稠状混合液和步骤(3)得到的反硝化菌悬液按照一定比例混合后，逐滴加入含有氯化钙的溶液中，得到凝胶颗粒，然后用磁力搅拌器搅拌溶液，使得凝胶颗粒处于悬浮状态；