[发明专利]一种底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球的制备方法、产品及应用

说明书

本发明公开一种底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球的制备方法、产品及应用，包括以下步骤：在氮气范围下，将底泥经过热解处理得到生物炭，然后与亚铁盐超声混合，再加入硼氢化钠水溶液，搅拌，冷冻干燥，得到底泥基生物炭负载纳米零价铁材料；在所得底泥基生物炭负载纳米零价铁材料中加入反硝化菌液和海藻酸钠混合物得到混合悬浮液，将混合悬浮液逐滴加入到氯化钙溶液中，即得底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球。本发明的活性微球具有较好的脱氮性能，对NO₃^‑‑N有较高的去除率。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体是涉及一种底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球的制备方法、产品及应用。

背景技术

在水跃富氧作用的影响下，地表水中的TN中NO₃^--N含量较多。我国在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定NO₃^--N的浓度上限为10mg/L。生物降解方法因其经济、环保和高效等优势被广泛应用于治理地表水NO₃^--N污染中，其中微生物固定化技术作为一种固定菌体的方法，具有微生物浓度高、细胞损失低、对水质和水量影响耐受性强等优点，在废水处理领域受到广泛应用。

通常情况下，微生物固定化技术采用物理、化学或生物的方法，将游离的微生物固定在特定材料上。载体的性质是微生物固定化技术的关键，有机载体、无机载体和复合载体这三大类材料是目前常用的载体。但有机材料的使用时间较短、且难以长期连续使用、耗能高(例如多孔玻璃、多空陶瓷等)；复合载体制备的过程较复杂，难以实际应用；因此无机材料具有更多的优势，目前生物炭的应用最为广泛，但目前利用生物炭去除水中NO₃^--N时去除率较低，难以达到污染物质的有效去除，因此亟需开发一种可以有效去除硝酸盐的物质。

发明内容

本发明的目的是提供一种底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球的制备方法、产品及应用，以解决现有技术中去除NO₃^--N效率低的问题。

为实现上述技术目的，本发明提供如下技术方案：

一种底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球的制备方法，包括以下步骤：

在氮气范围下，将底泥经过热解处理得到生物炭，然后与亚铁盐超声混合，再加入硼氢化钠水溶液，搅拌，冷冻干燥，得到底泥基生物炭负载纳米零价铁材料；

在所得底泥基生物炭负载纳米零价铁材料中加入反硝化菌液和海藻酸钠混合物得到混合悬浮液，将混合悬浮液逐滴加入到氯化钙溶液中，即得底泥基生物炭负载纳米零价铁固定反硝化菌活性微球。

优选的，所述热解处理的条件为：无氧条件，温度350-450℃，时间3-5h。

优选的，所述热解处理的条件为：无氧条件，温度400℃，时间4h。

优选的，所述亚铁盐为5-10g，所述硼氢化钠为2-6g。

优选的，所述亚铁盐为FeSO₄·7H₂O。

优选的，所述搅拌转速为110-130rpm，搅拌时间为20-40min。

优选的，所述底泥选自通惠河河口。

优选的，所述底泥需要过干燥、粉碎并通过0.15mm筛网。

优选的，所述硼氢化钠水溶液是将过量的硼氢化钠溶解在20mL去离子水中所得。

优选的，所述底泥基生物炭负载纳米零价铁材料与反硝化菌液和海藻酸钠混合物的质量体积比为4-6％。