[发明专利]一种包埋脱氮硫杆菌的高强度固定化微球的制备方法

说明书

本发明涉及一种包埋脱氮硫杆菌的高强度固定化微球的制备方法，其包括以下步骤，（1）获得脱氮硫杆菌的水溶液；（2）将聚乙烯醇和海藻酸钠加入水中，加热中使其变成粘稠液体，冷却后向其中加入火山岩粉，得到火山岩粉改性聚乙烯醇复合海藻酸钠包埋剂；（3）将牡蛎壳研磨成牡蛎粉；（4）步骤（3）得到的牡蛎粉和步骤（1）得到的湿菌体混合制得用于包埋的包埋体；（5）将包埋体和包埋剂混合均匀，滴加到交联剂中反应，直到凝固成球形获得固定化微球；（6）得到包埋脱氮硫杆菌的高强度固定化微球。本发明的固定化微球具有较高的机械强度和弹性，增强了水凝胶的使用寿命，具有很高的实际应用价值。

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的高强度固定化微球的制备方法。

背景技术

自养反硝化逐渐成为目前研究的热点，而自养反硝化中，硫自养反硝化具有一定的代表性，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污水的时与利用异养型兼性厌氧的细菌的传统反硝化相比，具有产泥量极少、无需外加碳源、运行操作费用低的优点。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。微生物包埋固定化技术在废水处理中的应用具有生物量高，优势菌种明显，流失少，处理装置占地少，产泥量低等优点，可使系统在更苛刻的条件下获得更好的处理效果，但是传统微生物包埋如海藻酸钠包埋具有机械强度低，抗降解能力差，凝胶网络的空隙尺寸大，不适宜多种微生物的包埋的缺点；聚乙烯醇包埋具有成型困难，易出现粘连现象且在实际应用中存在较大的水溶胀性，久而久之会导致强度大大减弱的缺点。

针对这一问题，需要开发一种能够提高脱氮硫杆菌包埋及提高其固定化微球强度的方法。

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的高强度固定化微球的制备方法，制得的包埋脱氮硫杆菌固定化微球去除水中NO₃-N效果好且菌种不易流失，本发明的固定化微球具有较高的机械强度和弹性，增强了水凝胶的使用寿命，具有很高的实际应用价值。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明提供了一种包埋脱氮硫杆菌的高强度固定化微球的制备方法，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）将聚乙烯醇和海藻酸钠加入水中，在95-99℃水浴加热中使其变成粘稠液体，然后冷却到50-60℃，向其中加入火山岩粉，冷却之后在115-125℃下高温灭菌，得到火山岩粉改性聚乙烯醇复合海藻酸钠包埋剂；

（3）将牡蛎壳研磨成牡蛎粉，然后灭菌；

（4）步骤（3）得到的牡蛎粉和步骤（1）得到的湿菌体混合均匀后吸附10-20min后，制得用于包埋的包埋体；

（5）将步骤（4）得到的包埋体和步骤（2）得到的灭菌之后的包埋剂混合均匀，滴加到交联剂中反应，直到凝固成球形获得固定化微球；所述包埋体和包埋剂的质量比8:1-10:1，滴加到交联剂中反应，交联剂过量。

（6）将步骤（5）得到的固定化微球用去离子水洗涤后，在-20℃下冷冻保存，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高强度固定化微球。

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；