[发明专利]一种以脱氮生物微胶囊和缓释碳源为主体的生态净水颗粒制备方法

摘要

本发明涉及以脱氮生物微胶囊和缓释碳源为主体的生态净水颗粒制备方法，有效解决微污染水体脱氮微生物不足、C/N低、可生化性差，不易回收和二次污染的问题。培养微生物菌种，成脱氮微生物；将壳聚糖溶于乙酸溶液，成壳聚糖溶液；将海藻酸钠溶于水中，加入司盘80，成海藻酸钠溶液；将海藻酸钠溶液与脱氮微生物混匀，滴入CaCl2溶液，成海藻酸钙胶囊，把海藻酸钙胶囊放入壳聚糖溶液中二次固化，成微胶囊；把微胶囊放入柠檬酸钠溶液中，进行中间层海藻酸钙液化，成生物微胶囊；将亲水性材料、成孔性材料、黏合剂、缓释碳源、生物微胶囊混合均匀，制成球形生态净水颗粒，养护，即成。本发明材料丰富、价格低廉，对微生物无毒害作用，可回收，无二次污染。

主权项

一种以脱氮生物微胶囊和缓释碳源为主体的生态净水颗粒制备方法，其特征在于，首先采用乳化交联法和聚电解质凝聚法将脱氮微生物包覆在以高分子材料为外壁的微胶囊内，然后进行生态净水颗粒的制备；缓释碳源的添加有利于提高河水的可生化性，提高脱氮效率；生态净水颗粒以无机材料为骨架，对污染物具有一定的吸附作用，包括以下步骤：（1）、制备脱氮微生物在液体培养基中接入微生物菌种，接种量为液体培养基重量的1%~3%，在30±1℃、转速为150r/min条件下，震荡培养36h，成脱氮微生物；所述的液体培养基为(NH4)2SO4 0.5g、C4H4Na2O4 5.2g、K2HPO4 0.25g、MgSO4·7H2O 0.125g、NaCl 0.125g、FeSO4·7H2O 0.0025g、MnSO4·4H2O 0.0025 g，补充蒸馏水至1000mL，调节pH至7.0~7.2制成；所述微生物菌种为门多萨假单胞杆菌、恶臭假单胞杆菌、异养硝化‑好氧反硝化菌的一种或两种等重量的混合；（2）、制备微胶囊制备壳聚糖溶液：将壳聚糖在60℃恒温搅拌溶于质量浓度1%乙酸溶液中，成壳聚糖溶液，壳聚糖质量浓度为0.5%~2%；制备海藻酸钠溶液：将海藻酸钠90℃恒温搅拌溶于水中，制备成质量浓度为2~3%的海藻酸钠溶液，再在海藻酸钠溶液中加入乳化剂司盘80，司盘80质量浓度为0.2~0.5%；将海藻酸钠溶液与脱氮微生物以重量比1︰1混合均匀，置于制粒器中，滴入质量浓度4%的CaCl2溶液，边滴加边搅拌，搅拌速度为200~300 r/min，搅拌时间为40min，成海藻酸钠包裹的海藻酸钙胶囊，收集海藻酸钙胶囊，用无菌水冲洗干净，过100‑150目筛；把过100‑150目筛的海藻酸钙胶囊放入壳聚糖溶液中，进行二次固化10~15min，成微胶囊，用无菌水冲洗2~3次；把无菌水冲洗过的微胶囊放入浓度为0.06mol/L~0.10mol/L的柠檬酸钠溶液中，进行中间层海藻酸钙的液化，室温液化7‑9 min；收集液化后的微胶囊，用超纯水清洗三次，真空冷冻干燥24h~36h，成生物微胶囊；（3）、制备生态净水颗粒生态净水颗粒是由重量百分比计的：亲水性材料45‑55%、成孔性材料22‑26%、黏合剂9‑11%、缓释碳源5‑7%和生物微胶囊8‑12%为原料制成，其中，将亲水性材料、成孔性材料、黏合剂、缓释碳源、生物微胶囊混合均匀，置入圆盘造粒机内，在25~30r/min转速下，使用喷雾水枪向造粒机内不断喷洒水雾，使原料不断滚动成28~32 mm的球形生态净水颗粒；所述的亲水性材料为粉煤灰、硅藻土、膨润土中的一种或两种的混合；所述的成孔性材料为沸石粉或蛭石粉；所述的黏合剂为硅酸盐水泥；所述的缓释碳源为玉米芯或花生壳中的一种或两种的混合；养护：将生态净水颗粒放置在培养箱内，连续养护7d，养护温度为30℃、湿度为85% rh，即为成品。