[发明专利]一种包埋脱氮硫杆菌的固定化颗粒的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种包埋脱氮硫杆菌的固定化颗粒制备方法，其包括以下步骤，（1）脱氮硫杆菌的水溶液；（2）得到牡蛎粉；（3）将步骤（1）得到的湿菌体和步骤（2）得到的牡蛎粉混合，得到包埋体；（4）将聚乙烯醇溶于水，加热得到包埋剂溶液；将所述包埋剂溶液冷却后加入硫磺，得到包埋剂，灭菌后冷却至室温，获得包埋溶液；（5）包埋体和包埋溶液混合均匀后，滴加到交联剂中反应，形成胶状物。（6）得到包埋脱氮硫杆菌的固定化颗粒。本发明制得的包埋脱氮硫杆菌固定化颗粒去除水中NO₃‑N效果好且菌种不易流失，该包埋脱氮硫杆菌固定化颗粒可以应用在低C/N废水中。

技术领域

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种包埋脱氮硫杆菌固定化颗粒的制备方法及其在废水处理尤其是在低C/N废水中的应用。

背景技术

硝酸盐氮(NO₃-N)污染是造成水体富营养化的重要原因之一。随着社会的发展和城市化进程的加速，NO₃-N污染已成为陆地水生态系统中一个严重的环境问题。去除水中NO₃-N的方法包括物化法和生物法，其中生物反硝化过程是相对经济、高效的脱氮技术，但实际污水中较低的有机物浓度是制约反硝化脱氮效果重要因素。硫自养反硝化工艺能弥补传统工艺的不足，其利用脱氮硫杆菌，在缺氧条件下以单质硫作为电子供体，NO₃-N作为电子受体，从而实现反硝化脱氮的过程。在处理低C/N污水的实际工程中，硫自养反硝化技术比传统脱氮工艺中更具优势，如产泥量极少、无需外加碳源、运行操作费用低等。然而，硫自养反硝化技术还面临许多新的挑战，如效率不高、菌种易流失，对温度和pH值等因素的变化比较敏感等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种包埋脱氮硫杆菌固定化颗粒的制备方法，制得的包埋脱氮硫杆菌固定化颗粒去除水中NO₃-N效果好且菌种不易流失，该包埋脱氮硫杆菌固定化颗粒可以在应用在低C/N废水中。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明提供给了一种包埋脱氮硫杆菌的固定化颗粒制备方法，其包括以下步骤，

（1）将脱氮硫杆菌接种到水性培养基中培养，得到脱氮硫杆菌的水溶液，得到的脱氮硫杆菌的水溶液中脱氮硫杆菌的浓度大于10⁸CFU/ml，然后离心得到湿菌体；

（2）将牡蛎壳研磨至40-60目，然后灭菌后得到牡蛎粉；

（3）将步骤（1）得到的湿菌体和步骤（2）得到的牡蛎粉混合，吸附10-20min，得到包埋体；

（4）将聚乙烯醇溶于水，加热成为黏稠液体，得到包埋剂溶液；然后将所述包埋剂溶液冷却至25-35℃，加入硫磺，得到包埋剂；然后将包埋剂灭菌后冷却至室温，获得包埋溶液；

（5）将步骤（3）得到的包埋体和步骤（4）得到的包埋溶液混合均匀后，滴加到交联剂中反应，直到凝固成球形且粒径为2-4mm的胶状物。

（6）将步骤（5）得到的胶状物用去离子水洗涤后，在-20℃下冷冻保存24-48h，冷冻期间解冻风干1-2次，最后解冻得到包埋脱氮硫杆菌的固定化颗粒。

进一步地，步骤（1）中，将脱氮硫杆菌接种培养基中，脱氮硫杆菌的接种量为10%，调节所述培养基的pH到7.0，121℃下灭菌30min，控温28-32℃，培养12-24h，得到的脱氮硫杆菌的水溶液中脱氮硫杆菌的浓度大于10⁸CFU/ml，最后离心得到湿菌体；

所述培养基包括以下重量份的组分，去离子水1000份，五水合硫代硫酸钠5-6份，硝酸钾2-3份，碳酸氢钠1-2份，磷酸二氢钾1-2份，六水合氯化镁0.5-1 份；