一种微生物固定化方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种微生物固定化方法，包括以下步骤：1)、将水滑石进行焙烧，获得焙烧水滑石；2)、将所述焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中，分散均匀，加热至60℃～100℃，然后静置冷却至30℃～50℃后，加入微生物，混合均匀，制成混合浆液；3)、将所述混合浆液逐滴加入到质量分数为1％～9％的氯化钙溶液中，静置2小时～24小时后，过滤，将过滤后的固体洗涤，得到固定化微生物菌剂。本发明专利技术实施例还提供了一种由上述方法制备的固定化微生物菌剂及该固定化微生物菌剂在处理含阴离子污染物的废水中的应用。本发明专利技术实施例提供的方法，解决了通常包埋法在微生物固定化过程中易产生粘连的问题，可以实现规模化设备生产。

Microorganism immobilization method

The embodiment of the invention provides a microbial immobilization method, which comprises the following steps: 1), the hydrotalcite is calcined to obtain calcined hydrotalcite; 2), the calcinating talc and sodium alginate is added to water, evenly dispersed, heated to 60 to 100 DEG C, then static cooling to 30 DEG C to 50 DEG C, adding microorganisms, mixing, mixing slurry; 3), the mixed slurry was added dropwise into the mass fraction of 1% ~ 9% of the calcium chloride solution, standing for 2 hours to 24 hours, filtering, washing the solid after filtration, immobilization of microorganism. The embodiment of the invention also provides a immobilized microorganism preparation prepared by the method and the application of the immobilized microbial agent in the treatment of the wastewater containing the anion pollutants. The method provided by the embodiment of the invention solves the problem that the common embedding method is easy to produce adhesion in the process of microbial immobilization.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理
，特别是涉及一种微生物固定化方法。
技术介绍
固定化微生物技术是用化学或物理的手段和方法，将游离微生物限制或定位至某一特定空间范围内，保留其固有的催化活性，且能够被重复和连续使用的现代生物工程技术。固定化微生物技术由于具有微生物活性高、单位空间微生物密度高、耐受性好、抗冲击负荷能力强、处理效率高等优点，已广泛应用于废水处理
固定化微生物技术主要有：吸附法、共价结合法、包埋法和交联法，其中以包埋法最为常用。包埋法是将生物体截留在水不溶性的多孔隙的网格结构中，通过材料结构和性质的改变使细胞截留；该方法操作简单，固定性好，是目前最常用的固定化方法。但是通常包埋法在微生物固定化过程中容易存在颗粒粘连的问题，致使不能实现规模化设备生产。
技术实现思路
本专利技术实施例的第一目的在于提供一种微生物固定化方法，以解决通常包埋法在微生物固定化过程中易产生粘连的问题。具体技术方案如下：一种微生物固定化方法，包括以下步骤：1)、将水滑石进行焙烧，获得焙烧水滑石；2)、将所述焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中，分散均匀，加热至60℃～100℃，然后静置冷却至30℃～50℃后，加入微生物，混合均匀，制成混合浆液；其中，所述焙烧水滑石与所述海藻酸钠的质量比为0.01～0.3；所述海藻酸钠与所述混合浆液的质量体积比为0.01g/mL～0.05g/mL；3)、将所述混合浆液逐滴加入到质量分数为1％～9％的氯化钙溶液中，静置2小时～24小时后，过滤，将过滤后的固体洗涤，得到固定化微生物菌剂。在本专利技术的一种优选实施方式中，步骤2)中所述焙烧水滑石与所述海藻酸钠的质量比为0.1～0.3，优选0.1～0.2。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，步骤1)中水滑石的焙烧温度为300℃～900℃，焙烧时间为2小时～12小时。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，水滑石的焙烧温度为300℃～600℃。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述水滑石为镁铝水滑石、钙铝水滑石中的至少一种。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，所述微生物为硝化菌、反硝化菌、COD降解菌、除磷菌、硫降解菌中的至少一种。在本专利技术的一种更为优选实施方式中，步骤2)中水浴加热至60℃～100℃。本专利技术实施例的第二目的在于提供一种由上述微生物固定化方法制备的固定化微生物菌剂。本专利技术实施例的第三目的在于提供一种上述固定化微生物菌剂在处理含阴离子污染物的废水中的应用。本专利技术实施例提供的一种微生物固定化方法，在固定化过程中加入了焙烧水滑石，起到了润滑的作用，解决了通常包埋法在微生物固定化过程中易产生粘连的问题，可以实现规模化设备生产。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种微生物固定化方法，包括以下步骤：1)、将水滑石进行焙烧，获得焙烧水滑石；2)、将所述焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中，分散均匀，加热至60℃～100℃，然后静置冷却至30℃～50℃后，加入微生物，混合均匀，制成混合浆液；其中，焙烧水滑石与海藻酸钠的质量比为0.01～0.3；海藻酸钠与混合浆液的质量体积比为0.01g/mL～0.05g/mL；3)、将所述混合浆液逐滴加入到质量分数为1％～9％的氯化钙溶液中，静置2小时～24小时后，过滤，将过滤后的固体洗涤，得到固定化微生物菌剂。上述水滑石的化学组成为[MⅡ1-xMⅢx(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O，MⅡ为Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+、Cu2+、Co2+、Mn2+中的至少一种，MⅢ为Al3+、Cr3+、Fe3+、V3+、Co3+、Ga3+、Ti3+中的至少一种，An-为CO32-、NO3-、SO42-、PO43-的的至少一种，0.20＜x＜0.33，0≤m≤2。优选的，水滑石为镁铝水滑石、钙铝水滑石中的至少一种；其中，镁铝水滑石是指MⅡ为Mg2+、MⅢ为Al3+的水滑石，钙铝水滑石是指MⅡ为Ca2+、MⅢ为Al3+的水滑石。本专利技术实施例采用的水滑石均可从销售渠道购得。考虑到成本，水滑石采用工业级的产品即可实现本专利技术实施例的技术方案，当然，采用更高品级的水滑石也可以实现本专利技术实施例的技术方案。步骤1)中水滑石的焙烧温度为300℃～900℃，优选300℃～600℃，焙烧时间为2小时～12小时。步骤2)中将焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中，分散均匀，加热至60℃～100℃，优选采用水浴加热至60℃～100℃，然后静置冷却至30℃～50℃后，加入微生物，混合均匀，制成混合浆液。加入微生物前反应体系的温度不能过低也不能过高，温度过低反应体系容易凝固，温度过高会影响后续加入的微生物的活性。专利技术人发现，在30℃～50℃的条件下，微生物的活性最高，而且在这个温度范围内反应体系也不会凝固。本专利技术实施例的步骤2)中焙烧水滑石与海藻酸钠的质量比为0.01～0.3，且海藻酸钠与混合浆液的质量体积比为0.01g/mL～0.05g/mL，以保证固定化过程中不产生粘连。微生物优选为硝化菌、反硝化菌、COD降解菌、除磷菌、硫降解菌中的至少一种。在实际应用中，本领域技术人员可以直接加入微生物粉末，也可以加入含有微生物的溶液；本领域技术人员可以根据微生物的保存形式、单位菌浓度等确定微生物的加入量，以保证制得的固定化微生物菌剂中微生物的浓度为109cells/g～1011cells/g。本专利技术实施例的步骤2)中将焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中后，得到的混合物的体积与上述水的体积相差不大，因此在加入的微生物为微生物粉末的情况下，本专利技术实施例中混合浆液的体积近似等于步骤2)中水的体积，在加入的微生物为微生物溶液的情况下，本专利技术实施例中混合浆液的体积近似等于步骤2)中水和微生物溶液的体积之和。需要说明的是，本专利技术实施例中用到的水可以为普通自来水、工业上处理后清洁度较高的二次用水，也可以是纯度较高的水，例如：蒸馏水、双蒸水或去离子水，本专利技术实施例在此不作具体限定。步骤3)中将上述混合浆液逐滴加入到质量分数为1％～9％的氯化钙溶液中，在实际操作中，本领域技术人员可选用注射器、滴管或滴定管等将上述混合浆液逐滴加入到氯化钙溶液中，注射器、滴管或滴定管等在氯化钙溶液的液面上方，距离一定的高度，一般为10cm～30cm，以保证液滴在空中下落过程中收缩成球状，然后逐滴滴入到氯化钙溶液中。本专利技术实施例提供的一种微生物固定化方法，在固定化过程中加入了焙烧水滑石，起到了润滑的作用，解决了通常包埋法在微生物固定化过程中易产生粘连的问题，可以实现规模化设备生产。本专利技术实施例还提供了一种由上述微生物固定化方法制备的固定化微生物菌剂。该固定化微生物菌剂的粒径为1mm～8mm。在实验过程中，专利技术人意外的发现，采用本专利技术实施例提供的微生物固定化方法制备的固定化微生物菌剂的机械强度较高，尤其是当焙烧水滑石与海藻酸钠的质量比为0.1～0.2时，制备得到的固定化微生物菌剂的机械强度最优。此外，本专利技术实施例还提供了一种上述固定化微生物菌剂在处理含阴离子污染物的废水中的应用。本专利技术实施例中所说的阴离子污染物是指重铬酸根离子、砷酸根离子等含重金属的阴离子以及磷酸根、硫酸根等阴离子。专利技术人研究发现，由于加入了焙烧水滑石，因此采用本专利技术实施例提供的微生物固定化方法制备得到的固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物固定化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、将水滑石进行焙烧，获得焙烧水滑石；2)、将所述焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中，分散均匀，加热至60℃～100℃，然后静置冷却至30℃～50℃后，加入微生物，混合均匀，制成混合浆液；其中，所述焙烧水滑石与所述海藻酸钠的质量比为0.01～0.3；所述海藻酸钠与所述混合浆液的质量体积比为0.01g/mL～0.05g/mL；3)、将所述混合浆液逐滴加入到质量分数为1％～9％的氯化钙溶液中，静置2小时～24小时后，过滤，将过滤后的固体洗涤，得到固定化微生物菌剂。

【技术特征摘要】
1.一种微生物固定化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、将水滑石进行焙烧，获得焙烧水滑石；2)、将所述焙烧水滑石和海藻酸钠加入到水中，分散均匀，加热至60℃～100℃，然后静置冷却至30℃～50℃后，加入微生物，混合均匀，制成混合浆液；其中，所述焙烧水滑石与所述海藻酸钠的质量比为0.01～0.3；所述海藻酸钠与所述混合浆液的质量体积比为0.01g/mL～0.05g/mL；3)、将所述混合浆液逐滴加入到质量分数为1％～9％的氯化钙溶液中，静置2小时～24小时后，过滤，将过滤后的固体洗涤，得到固定化微生物菌剂。2.如权利要求1所述的微生物固定化方法，其特征在于，步骤2)中所述焙烧水滑石与所述海藻酸钠的质量比为0.1～0.3，优选0.1～0.2。3.如权利要求1所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔丽丽，耿翠玉，张鹏昊，仝启杰，迟娟，张伦梁，
申请(专利权)人：博天环境集团股份有限公司，北京普世圣华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11