[发明专利]包埋型纳米铁/复合微生物菌剂及其制备方法

说明书

本发明涉及包埋型纳米铁/复合微生物菌剂及其制备方法。该制备方法先将土壤杆菌、阴沟肠杆菌、杆状菌、戈登氏菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌，制备纳米铁溶液B，制备包埋剂琼脂、PVA、SiO₂溶液C，制备交联剂硫酸铝饱和硼酸溶液D；按体积比分别取15～18％溶液B，6～15％的菌体A加入到57～66％溶液C中，搅拌混合均匀，在氮气保护的环境下滴加至室温的1‐22％溶液D中，交联处理，清洗，保存，得到纳米铁/复合微生物菌剂。本发明利用纳米铁和微生物间的协同作用提高三氯生的降解效率；所制得的菌剂强度高、微生物毒性小、原材料来源价格低廉，可广泛的用于受三氯生污染的水体处理。

技术领域

本发明涉及三氯生废水处理领域，具体是一种用于降解三氯生的包埋型纳米铁/复合微生物菌剂及其制备方法。

背景技术

三氯生具有良好的杀菌消毒作用，且具备良好的安全性，甚至有促进人体皮肤新陈代谢、光亮润泽的功效。从20世纪70年代应用于香皂生产以来，三氯生的应用范围逐步扩大，现已被广泛用于个人护理品及药品的生产过程中，如洗涤剂、除臭剂、化妆品、消毒器械，以及纺织品的出厂前消毒杀菌处理等。三氯生属于极性疏水性有机物，易沉积于土壤、底泥等固相物质。疏水物质的亲脂性使其易于在生物体内积累，也增加三氯生环境残留的可能性，并通过哺乳动物的食物链积累威胁人类健康。这类污染物的易吸附沉积性、持久性、生物富集性，给周围的生态环境带来长期的、不可预测的环境风险。对此类污染的控制与治理已引起人们的广泛关注。

生物处理是当前常用的废水处理方法，这种方法通过微生物的新陈代谢作用，将废水中的污染物质分解、吸收，从而达到治理污染的目的。生物处理法与其他方法相比，其成本低，效率高，而且容易操作，最重要的是没有二次污染，因此，在废水处理中得到了广泛的应用。随着经济的发展，废水的成分日益复杂，尤其当废水中含有有毒、难降解的有机污染物时，由于对该类有机物具有专项降解能力的微生物在环境中的种类、数量较少，同时它在种间竞争中处于劣势，因此，传统的生物处理技术面临极大挑战。

如果在传统的生物处理体系中投加具有特定功能的微生物或某些基质，增强它对特定污染物的降解能力，从而改善整个污水处理体系的处理效果，我们称这种技术为生物强化技术。近年来，纳米材料由于其巨大的比表面积和高活性，使反应速率得到提高，应用于被污染的土壤和地下水修复以及污水处理，而其中对纳米零价铁(nano‐scale zero‐valent，nZVI)研究相对较多。nZVI是一种有效的脱卤还原剂，早在20世纪80年代就引起了人们的关注。纳米零价铁可催化还原多种有机卤化物，如:卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等难降解有机物污染物，将其转化为无毒无害的化合物，同时提高其可生化性，能为进一步生物降解创造有利条件。虽然纳米零价铁具有很多优势，但是在其应用的过程中还遇到一些问题，比如纳米零价铁的稳定性较差。纳米零价铁很容易被氧化而形成铁的氧化物或者氢氧化物在纳米铁表面沉积，从而使得纳米零价铁产生钝化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种三氯生的降解效率高，菌剂强度高、微生物毒性小、原材料来源价格低廉的包埋型纳米铁/复合微生物菌剂及其制备方法。

本发明利用化学手段，将纳米铁和微生物进行包埋制成复合菌剂，可以使其在三氯生污染物的处理上形成协同效应，不仅可以利用纳米铁颗粒高的比表面积和表面活性，还可以保证微生物的稳定性和活性；制成的包埋型菌剂适合原位修复且无二次污染。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

包埋型纳米铁/复合微生物菌剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)菌体的制备：