公布日：2024.05.28
申請日：2024.04.11
分類號：C12N11/14(2006.01)I;C12N11/10(2006.01)I;C12N11/084(2020.01)I;C12N11/04(2006.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C12R1/89(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種利用廢棄貝殼聯合固定化菌藻處理生活污水的方法，使用活性污泥進行微生物接種，得到菌液；用培養液將小球藻培養到對數生長期，得到藻液；將菌液和藻液混合后加超純水稀釋，得到菌藻混合液；在菌藻混合液中加入高溫煅燒后的牡蠣殼粉末進行混合吸附，得到混合液；在混合液加到凝膠中攪勻，然后用注射器滴到CaCl2溶液中，室溫下固定交聯后過濾出固定化微球，超純水浸泡，得到改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物。本發明利用改性牡蠣殼提供菌藻的生存環境，菌藻共生系統可以有效的對生活污水中的有機物進行降解和氮磷去除。該方法能夠綠色低耗并高效的處理生活污水。
權利要求書
1.一種改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將餐余牡蠣殼經過清洗、粉碎后進行高溫煅燒，球磨，得到牡蠣殼粉末；使用活性污泥進行微生物接種，靜置后進行離心，去除上清液，得到菌液；用培養基將小球藻培養到對數生長期，離心，去除上清液，得到藻液；將所述菌液和所述藻液混合后加超純水稀釋，得到菌藻混合液；在所述菌藻混合液中加入所述牡蠣殼粉末進行混合吸附，得到混合液；將所述混合液加到凝膠中攪勻，然后用注射器滴到CaCl2溶液中，室溫下固定交聯后過濾出固定化微球，超純水浸泡，得到改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物。
2.根據權利要求1所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述高溫煅燒是指在900℃下煅燒30min。
3.根據權利要求1所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述離心的轉速為4000r/min，時間為10min。
4.根據權利要求1所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述培養基包括以下組分：1.5g/L硝酸鈉、0.04g/L三水磷酸氫二鉀、0.075g/L七水硫酸鎂、0.036g/L二水氯化鈣、0.006g/L檸檬酸、0.006g/L檸檬酸鐵銨、0.001g/LEDTA、0.02g/L碳酸鈉、0.00286g/L硼酸、0.00181g/L一水氯化錳、0.00222g/L七水硫酸鋅、0.000079g/L五水硫酸銅、0.00039g/L二水鉬酸鈉、0.000049g/L六水硝酸鈷。
5.根據權利要求1所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述活性污泥中的參數為：污泥沉降比14％，污泥負荷20％，污泥指數73mg/L，混合物懸浮固體2200mg/L；所述微生物包括變形菌、綠彎菌、擬桿菌、疣微菌、放線菌和酸桿菌。
6.根據權利要求1所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述菌液和藻液的生物量比為1∶2；所述牡蠣殼粉末的摻量為所述菌藻混合液總質量的3％；所述混合液與凝膠的體積比為2∶3；所述CaCl2溶液的質量濃度為4％。
7.根據權利要求6所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述凝膠的制備方法為：將聚乙烯醇和海藻酸鈉放入超純水中加熱溶解，冷卻至室溫，形成凝膠。
8.根據權利要求1所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，其特征在于，所述固定交聯的溫度為22-28℃，時間為2h。
9.一種如權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物。
10.一種利用廢棄貝殼聯合固定化菌藻處理生活污水的方法，其特征在于，利用權利要求9所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物作為吸附劑對生活污水進行處理。
發明內容
針對上述現有技術中存在的問題，本發明提出了一種利用廢棄貝殼聯合固定化菌藻處理生活污水的方法。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物的制備方法，包括以下步驟：
將餐余牡蠣殼經過清洗、粉碎后進行高溫煅燒，球磨，得到牡蠣殼粉末；
使用活性污泥進行微生物接種，靜置后進行離心，去除上清液，得到菌液；
用培養基將小球藻培養到對數生長期，離心，去除上清液，得到藻液；
將所述菌液和所述藻液混合后加超純水稀釋，得到菌藻混合液；
在所述菌藻混合液中加入所述牡蠣殼粉末進行混合吸附，得到混合液；
在所述混合液加到凝膠中攪勻，然后用注射器滴到CaCl2溶液中，室溫下固定交聯后過濾出固定化微球，超純水浸泡，得到改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物。
進一步地，所述高溫煅燒是指在900℃下煅燒30min。
進一步地，所述離心的轉速為4000r/min，時間為10min。
進一步地，所述培養基包括以下組分：1.5g/L硝酸鈉、0.04g/L三水磷酸氫二鉀、0.075g/L七水硫酸鎂、0.036g/L二水氯化鈣、0.006g/L檸檬酸、0.006g/L檸檬酸鐵銨、0.001g/LEDTA、0.02g/L碳酸鈉、0.00286g/L硼酸、0.00181g/L一水氯化錳、0.00222g/L七水硫酸鋅、0.000079g/L五水硫酸銅、0.00039g/L二水鉬酸鈉、0.000049g/L六水硝酸鈷；所述微生物為包括變形菌、綠彎菌、擬桿菌、疣微菌、放線菌和酸桿菌。
進一步地，所述活性污泥中的參數為：污泥沉降比14％，污泥負荷20％，污泥指數73mg/L，混合物懸浮固體2200mg/L。
進一步地，所述菌液和藻液的生物量比為1∶2；所述牡蠣殼粉末的摻量為所述菌藻混合液總質量的3％；所述混合液與凝膠的體積比為2∶3；所述CaCl2溶液的質量濃度為4％。
更進一步地，所述凝膠的制備方法為：將聚乙烯醇和海藻酸鈉放入超純水中加熱溶解，冷卻至室溫，形成凝膠。
進一步地，所述固定交聯的溫度為22-28℃，時間為2h。
本發明還提供一種利用上述制備方法制備得到的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物。
本發明還提供一種利用廢棄貝殼聯合固定化菌藻處理生活污水的方法，利用所述的改性牡蠣殼/固定化菌藻復合物作為吸附劑對生活污水進行處理。
與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：
(1)本發明采用廢棄的餐余牡蠣殼，不僅可以減少污染，還可以節約成本，牡蠣殼具有獨特的微觀結構，具有適合生物生息的粗糙表面，并擁有巨大的表面積。
(2)本發明采用高溫煅燒廢棄牡蠣殼，煅燒過程中二氧化碳的逸出使殼體成為疏松多孔結構，有利于形成較高的生物量，且具有良好的吸附性能。
(3)聚乙烯醇固定化面臨著難以制成球狀顆粒或成球難以控制、傳質阻力大、易發脹和粘連等問題，故本發明加入適量的海藻酸鈉，對聚乙烯醇成球性、提高菌類活性及包埋顆粒強度等都有提升。
(4)本發明所用材料易得，成本低，材料合成簡單，處理效果好，具有廣闊的應用前景。
（發明人：胡菁;陳政權;呂玉清;韓亞超;石小倩;尹彤云;張翔宇;張登萍;王雯;馬晟銘;龍云川;蔣娟;張延）
