[发明专利]生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将聚乙烯醇、海藻酸钠加入水中，溶胀20-30h，然后在90±5℃条件下加热并搅拌至形成无气泡的凝胶；

2)将褐煤加入到步骤1)所得凝胶中，搅拌均匀，冷却至37±1℃；

3)向步骤2)所得凝胶混合物中加入球红假单胞菌菌液和硫酸盐还原菌污泥，搅拌均匀，将搅匀的混合物制作成颗粒；

4)将步骤3)所得颗粒滴入含2wt％-5wt％CaCl₂、pH值为5.0-7.0的饱和硼酸水溶液中，搅拌下交联4h-8h；然后取出颗粒，用生理盐水冲洗，并吸干表面水分，如此重复多次，得到所述生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

步骤1)中，基于所述水的质量，所述聚乙烯醇、海藻酸钠所占的质量分数依次分别为9％～10％、0.5％～1％；

步骤2)中，基于步骤1)所得凝胶的质量，所述褐煤所占的质量分数为3％-7％；

步骤3)中，基于步骤2)所得凝胶混合物的质量，所述球红假单胞菌菌液、所述硫酸盐还原菌污泥所占的质量分数分别为8％-10％。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所用的所述硫酸盐还原菌污泥的MLVSS浓度为10mg/L～15mg/L。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述硫酸盐还原菌污泥的制备包括如下步骤：采用含有硫酸盐还原菌的污泥或土壤，用水稀释至原质量的10-20倍后，将所得悬浮液用改进型Starkey式培养基在37±1℃的厌氧条件下培养，培养直至有浓烈的臭鸡蛋气味后即可获得硫酸盐还原菌污泥原液；优选的，基于每25mL～50mL所述悬浮液，所述改进型Starkey式培养基的用量为500mL～1000mL；优选的，所述悬浮液用改进型Starkey式培养基在37±1℃的厌氧条件下培养过程中，每隔4-6d更换一次培养基，培养直至有浓烈的臭鸡蛋气味后即可获得所述硫酸盐还原菌污泥原液；

将所述硫酸盐还原菌污泥原液离心，弃去上清液，得到MLVSS浓度为10mg/L～15mg/L的底泥作为步骤3)中所用的所述硫酸盐还原菌污泥。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述改进型Starkey式培养基的成分为：相对于培养基中所需添加的每1000mL蒸馏水，加入0.5gNa₂SO₄、1.0g NH₄Cl、0.5gK₂HPO₄、0.1g CaCl₂·H₂O、2.0g MgSO₄·7H₂O、1.2g(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O、4.0g乙醇、0.4g抗坏血酸、1.0g酵母膏；培养基的pH＝7.0。

6.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述球红假单胞菌菌液的浓度为1.0*10^9cfu/mL-1.6*10^9cfu/mL。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述球红假单胞菌菌液按照如下步骤获得：

将球红假单胞菌菌种进行富集、纯化培养，获得菌液浓度为1.0*10^9cfu/mL-1.6*10^9cfu/mL的所述球红假单胞菌菌液。

8.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述褐煤的目数为100-200目。

9.一种生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

10.权利要求9所述的生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒在处理酸性矿山废水中的应用，其特征在于，在使用前，将所述生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒在厌氧条件下用去掉有机物后的改进型Starkey式培养基溶液浸泡激活10h～15h；然后，将激活后的生物活化褐煤协同硫酸盐还原菌污泥固定化颗粒装填于用于处理酸性矿山废水的反应柱内以对酸性矿山废水进行处理；

优选的，所述去掉有机物后的改进型Starkey式培养基溶液的成分为：相对于培养基中所需添加的每1000ml蒸馏水，加入0.5g Na₂SO₄、1.0g NH₄Cl、0.5g K₂HPO₄、0.1g CaCl₂·H₂O、2.0g MgSO₄·7H₂O、1.2g(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O、4.0g乙醇。