一种微生物填料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种固定化微生物填料体的制备方法以及制备而成的相应填料体的物化性质：采用动植物、炭、纺织物以及工程塑料的颗粒或纤维体作为填料体的组成构架，将由活性污泥经过驯化培养获得的菌液通过浸渍、淋洗、固化、定型，制备出含有净化微生物膜的固定化微生物填料体，用于废气的微生物净化，特别是用于水处理设施排放废气的净化。本发明专利技术制备的填料体可为颗粒状、纤维状及各种形状的混合体。本发明专利技术中组成填料体的物质为泥炭、活性炭、各种植物体的杆或叶的混合物、空心塑料体以及以上各种物质的混合体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是固定化微生物填料体及其制备方法。
技术介绍
各种工业废水及生活污水处理设施(以下简称水处理设施)，在生产过程中，经常产生一些有毒有害物质，特别是恶臭物质，如硫化物(硫化氢、低分子硫醇、硫醚、二甲二硫等)、挥发性有机化合物(苯系物、酚类化合物等)、氨、低分子有机胺等。这些有毒有害物质随着水处理设施的排气而排放(以下简称废气)，污染了周边区域，产生诸如恶臭等环境污染。众所周知，采用微生物净化工艺(如CN 97121666)，可以有效净化多种有毒有害废气、消除恶臭等气体污染，具有脱除效率高、运行成本低的优点。微生物填料是微生物净化工艺中的最为重要的组成部分，使用合适的微生物填料，可以在净化工艺运行中保持微生物填料的微生物反应环境，维持较为稳定的微生物净化效率。现有的微生物净化废气工艺通常采用如下的工艺形式在净化反应器内装填纤维填料(如CN 97121666中的泥炭)、环状填料(如CN97211331中的不锈钢环)或颗粒填料(如《中国环境科学》-1999-19(1)-59中的陶土颗粒)，然后用含有净化微生物的液体淋洗或浸泡填料的方法，在填料表面挂载微生物膜，再通过间歇或连续的营养液淋洗，来维系填料表面微生物膜的生长，从而确保微生物净化工艺的正常运行。这种方法具有填料装填简单、微生物膜挂载方便，但缺点也是显而易见的。采用纯泥炭的填料，由于泥炭本身构架强度很低，随着微生物装置运行时间的延长，这种填料体积会逐渐减少，密度增大，以致会导致装置的压力降增大很多，在微生物塔内，气流会形成偏流，使净化效率下降。采用陶土、环状填料、或其它颗粒的填料，则存在微生物膜容易脱落，去除效率不高的问题。JP63277467、JP810560等公开了一种微生物脱臭装置，其主要特征为使用了一种以泥炭、黄土或含有泥炭黄土的颗粒物为微生物的载体。该方法不能解决填料在长期运转时易堵塞、压降增大的问题。JP494733公开了一种净泥炭填料成型化技术，在泥炭中加入一种或几种有机或无机添加剂，较好地解决了填料易堵塞、压降大的问题。但采用填料先成型后挂载微生物的方式，微生物膜在微生物填料上的挂载强度低，易于脱落，微生物的生长环境不稳定，耐冲击性差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种微生物净化活性稳定、保证净化工艺平稳正常运行、延长微生物净化装置运转周期、耐冲击性强的微生物填料及其制备方法。本专利技术微生物填料以颗粒或纤维物体为载体，载体表面固化微生物膜，微生物填料中含有交联剂，交联剂将微生物膜固化在载体上。用于载体的颗粒和/或纤维物体包括植物的茎、叶、根的残体、泥炭、活性炭、纺织物、动物毛发、工程塑料中的一种或几种的混合物。微生物膜来自于经过驯化、培养后获得的菌液。用于微生物填料的菌液通常来自于活性污泥、受污染地区周围的土壤、废水生化处理厂中的废水或经过驯化后的菌种。微生物膜的量为1×105～3×109株/g干填料。交联剂包括壳聚糖、聚乙烯化合物(如聚乙烯醇、聚氨酯、聚醋酸乙烯等)、海藻酸盐、明胶中、氢氧化钙、氧化钙等中的一种或几种。交联剂用量为0.02～0.5g/g干填料，优选为0.05～0.3g/g干填料。本专利技术微生物填料制备过程包括如下步骤(1)选择颗粒或纤维物体作为微生物填料的载体；(2)用微生物菌液浸渍上述载体，然后用营养液喷淋；(3)用交联剂将步骤(2)得到的挂载微生物的载体进行微生物膜固化；(4)将步骤(3)得到的固化微生物膜的载体定型为微生物填料。本专利技术采用了浸渍、淋洗和固化定型等手段，使微生物膜附着于载体上并得到强化与固化，从而加强了微生物填料体内微生物膜的挂载强度，使其不会脱落，稳定了微生物的生长环境，耐冲击性增强。另外填料经过定型后，填料的构架强度增强，不会出现填料体积变化很大，使气体出现偏流的现象。通过本专利技术，使得微生物填料的净化活性保持较长时期的稳定，确保废气净化工艺的连续正常运行，提高净化效率。具体实施例方式本专利技术微生物填料制备方法的具体内容如下步骤(1)中涉及的颗粒或纤维状物体可以是植物的茎、叶、根的残体、泥炭、活性炭、纺织物、动物毛发、工程塑料中的一种或几种的混合物，优选泥炭和植物的茎、叶、根的残体、活性炭的一种或几种的混合物。其中所述的泥炭的含水率为30％～90％，最优为55％～70％，泥炭纤维的长度平均为1mm～50mm，优选15mm～40mm，填充密度为150kg/m3～400kg/m3，最优为220kg/m3～280kg/m3。活性炭为柱状或不定型颗粒，柱状直径为2mm～7mm，最优为3mm～4.5mm。泥炭与其它材料混合使用时，泥炭的体积含量一般为40％～90％，优选为55％～75％。步骤(2)微生物菌液浸渍载体的过程为将载体完全浸没于菌液当中，使净化微生物生长并附着于载体上。菌液通常来自于活性污泥，活性污泥一般需使用营养液进行好氧或厌氧方式培养1～7天，营养液可以使用本领域通常的营养液组成，如用含有0.1～0.5w％牛肉膏、0.1～0.5w％蛋白胨、0.2～0.8w％NaCl、0.01～0.1w％Na2S2O3及0.02～0.1M磷酸等。培养条件采用本领域常规方法和和条件，如在pH 7.0～7.2、温度20～30℃左右，好氧培养进行通空气或搅动。菌液也可以来自菌种筛选或其它方法所获得的微生物培养液。然后用营养液体对经过菌液浸渍的载体进行1～3天持续或间断的淋洗，强化载体表面的微生物膜，并清除多余的微生物量。步骤(3)涉及的微生物膜固化过程为采用交联剂，将载体表面经过淋洗后的微生物膜进行交联固化。交联剂可以是壳聚糖、聚乙烯化合物(如聚乙烯醇、聚氨酯、聚醋酸乙烯等)、海藻酸盐、明胶中的一种或几种，也可以是无机物如氢氧化钙，氧化钙等。使用时，将交联剂和载体混合在一起，搅拌均匀，加入载体体积的1～5倍的水，优选2～3倍，再稍微搅拌，使载体和交联剂混合均匀。或直接用交联剂水溶液浸泡已挂载微生物的填料。固化处理温度为30～90℃，优选为40～60℃，处理时间20～120小时，优选为48～72小时。然后将多余的水沥出，使填料的含水率达到40w％～95w％。步骤(4)涉及的填料定型过程为将经过微生物膜固化的载体用混合、挤压的方法加工成所需要的形状，如球形、柱形、环形、鞍形、板形以及其它各种形状。然后在温度为30℃～80℃条件下处理12～240小时，最好在40℃～70℃下处理24～96小时。本专利技术方法得到的微生物填料可以适用于废气微生物净化，特别适用浓度小于1000mg/m3的各种废气的净化如水处理设施排放废气的净化。下面通过实施例进一步说明本专利技术方法的过程和应用效果。实施例1污水处理场生化曝气反应池，经常排放出含有硫化氢、苯、挥发烃等废气。采用微生物净化工艺，可以对排放的废气进行净化处理。微生物净化工艺装置中装填采用泥炭纤维为载体的微生物填料，微生物填料的制备方法如下将取自污水处理场生化曝气反应池的活性污泥，用含有0.4w％牛肉膏、0.3w％蛋白胨、0.2w％NaCl、0.1w％Na2S2O3及0.1M磷酸缓冲液的培养基在pH7.0、25℃下曝气4天，离心分离残余的污泥，获得的富含净化微生物的菌液，用这种菌液将泥炭纤维完全浸渍，添加0.4w％酵母膏、2w％NH4Cl、0.1w％Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物填料，以颗粒或纤维物体为载体，其特征在于载体表面固化微生物膜，微生物填料中含有交联剂，交联剂将微生物膜固化在载体上，交联剂用量为０．０２～０．５ｇ／ｇ干填料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兵兵，刘丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]