[发明专利]微生物固定块及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种废水处理领域的微生物固定块及其制备方法和用途；其中微生物固定块的制备方法，包括如下步骤：将微生物营养液、活性污泥溶液、活性炭粉、过硫酸钾溶液、催化剂以及预聚物溶液混合均匀，得溶液；将海绵加入混合液中吸附混合液，取出，静置固化，即得微生物固定块。利用制备的微生物固定块处理污水的方法如下步骤：将微生物固定块填充于反应器中；向反应器中通入污水并进行曝气，处理污水，得到净化后的水。本发明的微生物固定化块的制备方便，成本低，应用到高盐、高COD废水中去除COD效率高，并且所需设备简单，易于管理维护。

技术领域

本发明涉及一种微生物固定块及其制备方法和用途。

背景技术

迄今为止，文献、专利所报道的微生物细菌的固定化包埋方法一般采用物理包埋或化学反应的方法。物理包埋的活性菌很容易受到外界条件的干扰而脱落或者外界毒性物质的冲击而失活。化学包埋法一般会使用一定量的引发剂和交联剂，固化过程较为剧烈，固化时间不宜控制，同时需要后续工序进行切割分离才能应用，这就大大增加了制备时间和制备成本。而且，较为剧烈的反应过程，也大大降低了细菌的活性，后期需要较长驯化时间才能恢复活性，降低了处理废水的效率。

微生物的物理固定化方法主要是吸附法。吸附法是利用微生物具有可吸附到固体物质的能力，将其固定到吸附剂表面的方法。其特点是：操作简单、对微生物的影响小。常见的载体有活性炭、硅藻土、多孔沸石、海绵等。纳米海绵是一种多孔材料，具有良好的亲水性、机械强度高、生物相容性好及成本性低特点，成为一种理想的生物载体。

活性炭是由含碳材料制成的一种外观呈黑色，多孔、比表面积可达1000m²/g的强吸附材料。活性炭作为一种比表面积大、吸附能力强的低成本吸附剂，目前在城市污水、工业废水深度处理方面的应用非常广泛。

聚丙烯酰胺化学性质比较稳定，不易分解，抗微生物性能强，价格低廉，固化时能形成微米级多孔固化物。这种结构一方面使微生物和水分子可以自由的在载体间穿梭，一方面把大分子的有机物隔离在外，保护载体中的微生物。这种结构加速了微生物适应载体的能力，提高了固定化微生物处理污水效率。因此在聚丙烯酰胺包埋的载体中的微生物既能够吸收营养，进行生长、繁殖和代谢，又能快速适应污水，是一种非常有前途的微生物包埋材料。

化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。

目前已有学者将固定化的微生物应用于污水处理过程中，但其应用过程多是从低浓度废水驯化开始，逐步提高废水的污染物浓度，一直到微生物能适应高污染废水为止，所需驯化周期较长，而且往往驯化效果还不理想。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微生物固定块及其制备方法和用途，用于解决现有技术中利用微生物处理污水效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微生物固定块的制备方法，所述方法至少包括以下步骤：

(1)提供微生物营养液、微生物悬液、活性炭粉、过硫酸钾溶液、催化剂以及预聚物溶液，所述预聚物溶液的溶质为聚丙烯酰胺和N-N二甲基丙烯酰胺；

(2)将步骤(1)中的各原料均匀混合，获得混合液；

(3)将海绵加入步骤(2)中获得混合液中吸附混合液，取出，静置固化。

上述聚丙烯酰胺和N-N二甲基丙烯酰胺通过自由基聚合反应生成聚合物。