[发明专利]一种微生物培养载体组件

说明书

本发明公开了一种用于治理污水的微生物培养载体组件，其包括在污水表面设置的栅排，和在栅排下垂挂的纤维生物绳，作为微生物载体；所述栅排上种植多种水生植物，所述纤维生物绳的材质为活性碳纤维。所述微生物培养载体组件是一种成本低、绿色环保、可回收利用的材料，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种微生物培养载体组件。

背景技术

随着工业的不断发展，水资源的使用量也随之增加，而地球上只有不到1％的淡水，且其中仅约0.007％的水可被人类直接利用，因此，节约水资源和重复利用水资源成为人们关注的焦点。在水资源的重复利用中，污水处理为重中之重。生活污水是现在社会中比重越来越大的一种污水，对自然环境和人类生活产生了很大的影响，生活污水中的氮、磷、油脂含量较高，仅仅采用物理方法和化学药剂，往往耗费大量的人力物力，效果也不太明显，大量化学药剂的使用也会对环境造成负担，污染物排放量大幅增加，环境保护滞后，治理水平跟不上经济高度发展，致使大量污染物随着污水、垃圾、降水和径流等进入水体，导致环境质量恶化。水体富营养化是水质极度恶化的重要标志之一，也是当今全世界水污染中的严重问题。污染物质愈来多愈多地进入水体，使水生浮游生物尤其是藻类大量繁殖，造成严重的富营养化现象并引起一系列的恶性循环，使得一些河流、池塘及水库囚富营养化严重而完全丧失利用功能。池塘水库建成之后，水流速度减缓，水体自净能力降低。黑臭水体主要指标是透明度低于10厘米，水中溶解氧低于0.2mg/L，氧化还原电位小于-200，氨氮大于15mg/L。

近年来，固定化微生物技术在废水处理等方面得到了较快发展，固定化载体在其发展中起着关键作用。当前固定化载体在生物相容性、稳定性、力学性能、处理效果等方面或某一方面不足，制约了固定化微生物技术的发展，因此开发更优异的固定化微生物载体己成为固定化微生物废水处理最重要的问题之一。

聚氨酷泡沫载体由于加工成型简单，己用于固定化微生物及其生物环境工程，但存在生物相容性、吸附性差，固定化周期较长以及易水解问题，在一定程度上限制了大规模应用。碳材料与微生物具有良好的相容性，粒状活性炭作为固定化微生物载体，被用于难降解有机废水的处理，但存在易堵塞、易流失及造成二次污染等弊端。美国专利US4983299和中国专利CN1105649A将单一组分活性炭粉填充于聚氨酷泡沫体制备了活性炭复合聚氨酷泡沫微生物固定化载体，基本革除了粒状活性炭作为固定化微生物载体的弊端，但其生物亲和性较差、不利于微生物的固定化和驯化过程，同时，填充于聚氨酷泡沫体的活性炭并没有改善其化学结构、以致存在载体在高浓度有机废水中长时间运行过程的老化降解，而长时间运转过程中仍有活性炭流失，这一切皆会影响所得固定化微生物的污水处理效果。活性碳纤维((ACF)是本世纪70年代末发展起来的新型高效吸附材料。与传统的粒状活性碳等吸附材料相比，比表面积大、微孔丰富、孔径分布窄、吸附量大，吸附速率快，ACF具有耐酸、耐碱、耐高温和化学稳定性，广泛地应用于环境保护、化工等各个领域。冶炼、化肥生产、畜禽养殖等工农业生产过程中产生大量氨氮废水。氨氮废水是造成水体富营养化的主要因素。缺氧、好氧、间歇式活性污泥法、氧化沟等生物处理工艺在氨氮废水的治理中得以广泛应用，但存在水力停留时间较长、耐冲击负荷性较差、剩余污泥量大等缺点。固定化微生物作为一种新兴生物处理技术，是将微生物固定在载体上使其高度密集并保持其生物活性，该技术具有反应效率高、稳定性强、污泥量少等优点。在环境保护方面，ACF对空气中的有机气体、无机的酸性、碱性气体以及臭氧等都有相当好的净化能力；对废水中的有机物质吸附、饮用水的净化也呈现出特有的高效性。相比活性炭，活性碳纤维用于固定化微生物效果更具有优异性。但至今尚未见到有关活性碳纤维直接作为微生物固定化载体、以及活性碳纤维增强聚氨酷泡沫载体及其固定化微生物用于废水处理过程的研究报道。