[发明专利]一种提高微生物固定化效率的复合固定化载体及制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种提高微生物固定化效率的复合固定化载体及制备方法和用途，包括包埋载体以及吸附载体，所述吸附载体被包埋于包埋载体中，其中，所述吸附载体为组合填料，所述包埋载体为不溶于水的海藻酸盐，本发明能够缩短微生物固定化周期。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种提高微生物固定化效率的复合固定化载体及其制备方法和用途、含有其的充填材料和含油污水处理系统。

背景技术

在油田生产中，油井的采出液包括水、油、气三部分，经过三相分离后，气进入气站，油进入集输站，水进入污水处理站。油田规定处理后污水含油率低于10mg/L才能回注油井，然而，过滤等常规处理方法效率较低、不易达标。因此，需要开发更加有效地含油污水处理方法。

生物膜法是一种利用附着生长于载体表面的微生物(即，生物膜)进行有机污水处理的微生物处理技术。它是将扩散到膜表面及内部的有机污染物进行分解与转化，最终形成各种代谢产物，具有污泥量少、不会引起污泥膨胀、对废水的水质和水量的变动适应能力强、运行管理简单等特点，在污水处理方面有着广泛的应用前景。

固定化微生物技术是上述污水处理技术中生物膜形成的有效技术手段，是将特选的微生物固定在载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。固定化微生物技术的方法多种多样，其中吸附法和包埋法是研究最多、应用最广的两种传统微生物固定化方法。吸附法是利用物理吸附或离子吸附固定微生物的方法，固定操作简单，固定化的微生物细胞活性高，常见的吸附剂有硅胶、活性炭、凹凸棒土及纤维素等；包埋法是将微生物细胞截留在水不溶性的多聚体化合物孔隙的网络空间中，具有较好的综合性能，常用的包埋剂有琼脂、聚乙烯醇及海藻酸钠等。

传统的固定化方法虽然各自具有自身的优势，但同时都存在难以克服的缺陷。比如，吸附法吸附强度低，初始化固定过程时间较长(例如，现有技术中常用的吸附载体活性炭、凹凸棒土由于比表面积小，因此其吸附效率非常低而无法在生产实践中使用)；包埋法中微生物细胞与基质间的扩散阻力增大，可能会导致部分细胞活性丧失，不适于大分子污染物质的分解。

为了克服单一固定化方法的缺陷与不足，产生了将两种或多种固定化微生物方法结合起来使用的复合固定化方法，较其它单一固定化微生物方法具有巨大的优势和应用潜力。对于复合固定化方法而言，新型复合载体的开发是复合固定化技术发展的关键，采用合适的载体以不同的种类进行复合成为目前的研究方向之一。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的上述问题，提供一种提高微生物固定化效率的复合固定化载体以及相应的制备方法，从而缩短微生物固定化周期。

为达到上述目的，本发明所述的用于微生物固定化的复合载体包括包埋载体以及吸附载体，所述吸附载体被包埋于包埋载体中，其中，所述吸附载体为组合填料，所述包埋载体为不溶于水的海藻酸盐。

所述组合填料由双圈塑料环与均匀压在双圈塑料环上的醛化纤维束或涤纶丝组成；

所述不溶于水的海藻酸盐为海藻酸钙。

本发明所述用于微生物固定化的复合载体的制备方法包括以下步骤：

将作为吸附载体的组合填料放入海藻酸钠溶液中浸泡，得经浸泡后的吸附载体，再将所述经浸泡后的吸附载体进行处理，使其中的海藻酸钠变成不溶于水的海藻酸盐，得初步的复合载体；将所述初步的复合载体取出并自然硬化，得用于微生物固定化的复合载体。

将所述组合填料放入浓度为1wt％-3wt％的所述海藻酸钠溶液中浸泡1-2h，得经浸泡后的吸附载体；然后，将所述经浸泡后的吸附载体放入浓度为1wt％-3wt％氯化钙溶液中浸泡1-2h，浸泡结束后，其中的海藻酸钠变成海藻酸钙，得初步的复合载体；将所述初步的复合载体取出并在18-25℃下自然硬化4-8h，得得用于微生物固定化的复合载体。