公布日：2024.03.15
申请日：2023.12.25
分类号：C12N1/20(2006.01)I;C12N1/16(2006.01)I;C12N11/14(2006.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C12R1/38(2006.01)N;C12R1/125(2006.01)N;C12R1/
10(2006.01)N;C12R1/085(2006.01)N;C12R1/385(2006.01)N;C12R1/01(2006.01)N;C12R1/73(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，提出了一种复合型载体菌制剂及其在污水处理中的应用，包括以下重量份组分：60~80份改性硅藻土、12~16份营养剂、5~8份复合微生物菌剂；所述改性硅藻土为硅藻土经酸化、焙烧后，得到预处理硅藻土，预处理硅藻土再经钛酸酯偶联剂和2‑氰基乙基三乙氧基硅烷改性得到。通过上述技术方案，解决了现有技术中菌制剂对污水中硝态氮去除率和COD去除率低的问题。
权利要求书
1.一种复合型载体菌制剂，其特征在于，包括以下重量份组分的原料：60~80份改性硅藻土、12~16份营养剂、5~8份复合微生物菌剂；所述改性硅藻土为硅藻土经酸化、焙烧后，得到预处理硅藻土，预处理硅藻土再经钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷改性得到。
2.根据权利要求1所述的一种复合型载体菌制剂，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷的质量和为预处理硅藻土质量的2%~4%。
3.根据权利要求1所述的一种复合型载体菌制剂，其特征在于，所述钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1~3。
4.根据权利要求1所述的一种复合型载体菌制剂，其特征在于，所述营养剂由有机营养剂和无机营养剂组成。
5.根据权利要求4所述的一种复合型载体菌制剂，其特征在于，所述有机营养剂包括蛋白胨、葡萄糖、咖啡酰苹果酸、抗坏血酸钠、酵母膏、脂肪酸、烟酸中的一种或多种；所述无机营养剂包括七水硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠、硼酸七水硫酸锌、硫酸镁、亚硒酸钠、硫酸镍、氯化钴、磷酸氢二钾中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种复合型载体菌制剂，其特征在于，所述改性硅藻土的制备方法，包括以下步骤：A1、硅藻土经酸化、焙烧后，得到预处理硅藻土；A2、将预处理硅藻土、钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中改性，得到改性硅藻土。
7.根据权利要求6所述的一种复合型载体菌制剂，其特征在于，所述改性的温度为50~60℃，改性的时间为80~90min。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的一种复合型载体菌制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将改性硅藻土、营养剂和水混合均匀后，干燥，得到混合物；S2、将混合物与菌制剂混合均匀后，得到复合型载体菌制剂。
9.根据权利要求8所述的一种复合型载体菌制剂的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为100~110℃，干燥的时间为3.5~4.5h。
10.根据权利要求1~7中任意一项所述的复合型载体菌制剂在污水处理中的应用。
发明内容
本发明提出一种复合型载体菌制剂及其在污水处理中的应用，解决了相关技术中菌制剂对污水中硝态氮去除率和COD去除率低的问题。
本发明的技术方案如下：本发明提出一种复合型载体菌制剂，包括以下重量份组分的原料：60~80份改性硅藻土、12~16份营养剂、5~8份复合微生物菌剂；所述改性硅藻土为硅藻土经酸化、焙烧后，得到预处理硅藻土，预处理硅藻土再经钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷改性得到。
作为进一步技术方案，所述硅藻土的粒径为400-600目。
作为进一步技术方案，所述复合微生物菌剂包括栖木假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、解脂假丝酵母、铜绿假单胞菌、施氏假单胞菌、脱氮副球菌中的一种或多种。
本发明选用的菌剂具有广谱性、适应性强，反硝化速率高，活性温度范围宽，耐酸碱、耐盐度高等特点。
作为进一步技术方案，所述钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷的质量和为预处理硅藻土质量的2%~4%。
作为进一步技术方案，所述钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1~3。
作为进一步技术方案，所述钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷的质量比为1:2。
作为进一步技术方案，所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂LD-31。
作为进一步技术方案，所述营养剂由有机营养剂和无机营养剂组成。
作为进一步技术方案，所述营养剂由质量比为3：1的有机营养剂和无机营养剂组成。
作为进一步技术方案，所述有机营养剂包括蛋白胨、葡萄糖、咖啡酰苹果酸、抗坏血酸钠、酵母膏、脂肪酸、烟酸中的一种或多种；所述无机营养剂包括七水硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠、硼酸七水硫酸锌、硫酸镁、亚硒酸钠、硫酸镍、氯化钴、磷酸氢二钾中的一种或多种。
作为进一步技术方案，所述改性硅藻土的制备方法，包括以下步骤：A1、硅藻土经酸化、焙烧后，得到预处理硅藻土；A2、将预处理硅藻土、钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中改性，得到改性硅藻土。
作为进一步技术方案，所述A1为将硅藻土加入到盐酸水溶液中浸泡后，微波活化，再经过滤、洗涤、干燥后，焙烧，得到预处理硅藻土。
作为进一步技术方案，所述改性的温度为50~60℃，改性的时间为80~90min。。
本发明还包括一种复合型载体菌制剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将改性硅藻土、营养剂和水混合均匀后，干燥，得到混合物；S2、将混合物与菌制剂混合均匀后，得到复合型载体菌制剂。
作为进一步技术方案，所述干燥的温度为100~110℃，干燥的时间为3.5~4.5h。
作为进一步技术方案，所述的复合型载体菌制剂在污水处理中的应用。
本发明的工作原理及有益效果为：1、本发明中复合型载体菌制剂由改性硅藻土载体、营养剂和复合微生物菌剂组成，三种要素相辅相成，载体提供一种骨架，为菌剂在其中生长繁殖提供集聚和传质的条件；菌剂作为复合营养剂的主要成分，作为反硝化功能的补充，为污水处理的反硝化工艺段提供多种代谢途径，包括丝氨酸途径、糖酵解、三羧酸循环等，可有效提升污水处理的稳定和处理效率；营养素除为微生物提供一些繁殖必须的营养外，还可提供一些支持微生物生长的微量元素，能有效改善微生物在生化处理单元中营养物质缺乏的微环境，提升反硝化处理效率。将三种要素结合在一起的复合制剂，可实现提升碳源利用效率，促进微生物生长，以及提升活性污泥沉降性的作用，因此可显著节约污水处理厂的运行费用。其中硅藻土颗粒带有一定的负电性，可实现电中和使胶体脱稳，但是对带负电的有机物的吸附会受到一定的限制，导致其在污水中的应用效果受到限制。本发明中，将硅藻土经酸化、焙烧后，再经钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷处理得到的改性硅藻土，可以将污水中的有机物和无机物进行吸附，提高复合型载体菌制剂对污水中硝态氮去除率和COD去除率。
2、本发明中通过限定钛酸酯偶联剂和2-氰基乙基三乙氧基硅烷的添加量及其二者的质量比为1:1~3，可以更进一步的提高复合型载体菌制剂对污水中硝态氮去除率和COD去除率。
（发明人：韩墨菲;衡磊;李牧;王晓磊;李兴美）