[发明专利]一种负载有微生物的碳源缓释蜡及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及水处理技术领域，公开了一种负载有微生物的碳源缓释蜡及其制备方法和应用。该碳源缓释蜡包括蜡质载体，分布于蜡质载体内的非水溶性微生物碳源和助剂，以及分布于蜡质载体内的类芽孢杆菌；所述类芽孢杆菌命名为DFB2‑6，已在2020年8月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.20535，微生物分类命名为Paenibacillus harenae。本发明的碳源缓释蜡在投入待处理水体中后能缓慢释放碳源，不会造成水体COD升高，并能为类芽孢杆菌提供持续、按需、可控的碳源，保持碳氮磷平衡，有利于类芽孢杆菌的生长繁殖。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种负载有微生物的碳源缓释蜡及其制备方法和应用。

背景技术

氮是生物的重要营养源，水体中氮含量过多易引发水体富营养化。氮污染来源较多，工矿企业废水、畜禽养殖废水和生活废水中均具有较高的氮含量。目前，氮污染已成为水污染防治的重要问题。

氨氧化菌、亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌等微生物能将水体中的氨氮、亚硝氮、硝酸盐和有机氮最终转化为氮气从水体中溢出，从而降低水体中的氮含量。相较于物化方法而言，利用微生物进行水体的脱氮具有处理费用低、对环境的二次污染较小的优点，因而受到国内外研究者的青睐，被广泛用于污水处理和污染水体治理中。

在微生物脱氮中，微生物的生长繁殖以及摄氮等过程均需要消耗大量有机碳源，但生活废水和污染水体中普遍存在碳源不足的问题，因而需要额外投加碳源以满足微生物脱氮的碳源需求。公开号为CN106830365A的中国专利文献公开了一种生物清污净化水质方法，包括以下步骤：首先，污泥搅拌分离：采用移动式曝泥设备，使治理河、湖底污泥重新沉淀；然后，建立微生物生存载体系统：在治理河、湖中投放碳源和微生物菌床，为优势菌群提供繁殖、寄生、生长的环境；培养投放优势菌群：提取治理河、湖水体中有净化水质功能的微生物，形成优势菌群投入污染水体工程段中；安装水体曝气设备；最后，提升水体自净功能：优势菌群在曝气作用下快速繁殖，就地硝化降解污泥及水体中的有机物，降解、转化氨、氮和磷污染物质。在该方法中，直接投加碳源会导致短期内水体中的COD升高，造成水体缺氧、水质恶化，并且，只有当碳氮磷比处于合适范围时，才能使有益微生物快速生长繁殖，直接投加碳源会造成水体中的有机碳含量前期过大、后期过小，导致微生物代谢失衡等问题，不利于有益微生物的生长繁殖。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种负载有微生物的碳源缓释蜡及其制备方法和应用。本发明的碳源缓释蜡在投入待处理水体中后能缓慢释放碳源，不会造成水体COD升高，并能为类芽孢杆菌提供持续、按需、可控的碳源，保持碳氮磷平衡，有利于类芽孢杆菌的生长繁殖。

本发明的具体技术方案为：

一种负载有微生物的碳源缓释蜡，包括蜡质载体，分布于蜡质载体内的非水溶性微生物碳源和助剂，以及分布于蜡质载体内的类芽孢杆菌。

本发明产品投入待处理水体(高氮)中后，蜡质载体中的类芽孢杆菌缓慢释放，蜡质载体能为类芽孢杆菌提供生长繁殖场所，起到促进和富集类芽孢杆菌的作用；同时，由于蜡质载体中负载的碳源为非水溶性，因此能够在水中长效缓释，这些碳源物质与水体中的氮源等互补后作为类芽孢杆菌的营养源，促进其生长繁殖，最终在蜡质载体与水体的接触面形成一层微生物膜。类芽孢杆菌生长繁殖过程中摄取水体中的氮源作为营养物质，能分解有机氮，并转化无机氮，可有效降低水体中的氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮等指标。因此本发明产品可用于水体治理(例如河道、海洋湖泊、工厂废水池、养殖尾水等)，相较于直接投放碳源和微生物的传统水体治理方法而言，本发明不但能为芽孢杆菌提供生长繁殖场所，而且碳源释放缓慢，不会造成水体中的COD升高，并能为芽孢杆菌提供持续、按需、可控的碳源，保持碳氮磷平衡，有利于类芽孢杆菌的生长繁殖。