一種細菌生物膜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護、水處理技術領域，特別是涉及一種可懸掛漂浮的細菌生物膜的制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著工業的發展、人口的急劇增加，人類排放的各種污染物快速增加，大大超過了地球的容量，為減少廢水對環境的破壞，從環境保護角度來說，迫切需要一種能提高廢水處理，降低對環境的污染的方法。
[0003]生物膜處理污水的方法已出現了許多年，它加工技術一直處于發展和不斷完善之中，生物膜技術具有微生物密度大、連續降解過程中不易流失、運行穩定等優點而得到廣泛應用，逐漸成為近20~30年來使用范圍不斷擴大的技術，生物膜可以用于普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池，以及生物轉盤、生物接觸氧化和生物流化床等設備處理有機廢水。與懸浮態微生物相比較，采用生物膜方法降解污染物不僅可以大大減少細菌的流失量，而且能夠明顯提降解率。現有的細菌生物膜存在的問題是光擴散和底物及產物擴散傳質困難，普通生物填料掛膜性能差，單位體積生物負載量低等問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術中的缺點，提出一種能簡單實用的細菌生物膜的制備方法，該制備的生物膜有效提高了填料中細菌的負載量，耐腐蝕、使用壽命長。這種生物膜可以單獨在生物降解池中使用，在可以與MBR (膜生物反應器)組合運行，該生物膜生物負載量大，比表面積大，能提高降解速度、降低污泥量。
[0005]為此，本發明采用的技術方案是這樣的:一種細菌生物膜的制作方法，包括以下步驟:
O取無紡布，在2%鹽酸(體積比)中浸泡10分鐘，其中每2分鐘攪動翻洗一次；再用2.5%氫氧化鈉(重量比)溶液浸泡30分鐘，每2分鐘攪動翻洗一次，備用；
2)制備海藻酸鈉、聚乙二醇、聚烯丙基胺鹽酸鹽混合溶液，其中海藻酸鈉0.8-2.0%、聚乙二醇0.5-0.8%、聚烯丙基胺鹽酸鹽0.7-1.0%(均為重量份)，將以上物質加熱充分溶解后，冷卻到45~48°C，形成濃稠糊狀溶液，加入3-4.5%(重量比)，粒徑為0.5~lmm的碳酸銨顆粒，備用;
3)選用已連續培養4代以上的細菌，用高速離心機濃縮提純，添加在步驟2)得到的溶液中，添加量為12-25% (重量比)，混合均勻，待用；
4)將步驟3)得到的溶液涂覆在步驟I)得到的無紡布的正反兩面，形成細菌包埋膜載體；
5)將步驟4)得到的細菌包埋膜載體置于2%(體積比)乙酸溶液中，在0-4°C下浸沒5-12分鐘；再放入2.5%的CaCl2S液中進行交聯反應，保持30分鐘以上，得到細菌生物膜。
[0006]進一步地，在步驟3)中，控制其溫度為40_42°C。
[0007]在步驟I)中，將無紡布長度控制在20-30cm，寬度控制在3_4cm。
[0008]本發明采用氯化鈣與乙酸作為生物膜的交聯劑和有機溶劑以及反應劑，使生物膜形成有效的孔道和縫隙；控制碳酸銨磨碎的粒徑大小，乙酸浸泡時間，可控制內部許多小孔的大小和空穴數。海藻酸鈉與聚酰胺可以增加彈性，包含其中的細菌能長時間釋放有效細菌，生物膜在水中能長時間沉浮，在水體的各個斷面都能有效降解氨氮、COD、BOD。本發明所包埋的細菌可以是光合細菌、降解工程菌，也可以是其他符合包埋要求的微生物。本發明的生物膜制作方便，經久耐用，內部含有豐富空穴、通道。該生物膜可以以條狀、束狀、組合狀等多種形式，懸掛、組裝直接用于廢水降解，也可以與MBR聯用，能有效保持廢水中降解細菌的優勢，減少生化過程的波動對降解效果的沖擊，提高生物降解效率。可用于節約用水，中水回用、廢水回用。使工廠處理過的廢水做到二次回用，處理過的清水可作為中水回用于工廠、企業的再利用。
【具體實施方式】
[0009]實施案例I
以工業漂洗印染廢水為降解實驗對象，采取以下步驟:
O取長度為20-30cm，寬度為3-4cm大小的無紡布，在2%鹽酸(體積比)中浸泡10分鐘，其中每2分鐘攪動翻洗一次；再用2.5%氫氧化鈉(重量比)溶液浸泡30分鐘，每2分鐘攪動翻洗一次，備用；
2)制備海藻酸鈉、聚乙二醇、聚烯丙基胺鹽酸鹽混合溶液，其中海藻酸鈉1.5%、聚乙二醇0.6%、聚烯丙基胺鹽酸鹽0.8%(均為重量份)，將以上物質加熱充分溶解后，冷卻到45~48度，形成濃稠糊狀溶液，加入3.5% (重量比)，粒徑為0.5~lmm的碳酸銨顆粒，備用；
3)選用已連續培養4代以上的細菌，用高速離心機濃縮提純，添加在步驟2)得到的溶液中，添加量為12-25% (重量比)，控制其溫度為40-42°C，混合均勻，待用；
4)將步驟3)得到的溶液涂覆在步驟I)得到的無紡布的正反兩面，形成細菌包埋膜載體；
5)將步驟4)得到的細菌包埋膜載體置于2%(體積比)乙酸溶液中，在0-4°C下浸沒5分鐘；再放入2.5%的CaCl2溶液中進行交聯反應，保持30分鐘以上，得到細菌生物膜。
[0010]選用該方法制的的生物膜，降解BOD為3000mg/L、COD為1500mg/L的工業漂洗印染廢水，載體顆粒投放量為8%，在好氧條件下，經3天降解，BOD下降了 81.5%、COD下降了83.0%。
[0011]實施案例2
以糖蜜廢水為降解實驗對象，采取以下步驟:
O取長度為20-30cm，寬度為3-4cm大小的無紡布，在2%鹽酸(體積比)中浸泡10分鐘，其中每2分鐘攪動翻洗一次；再用2.5%氫氧化鈉(重量比)溶液浸泡30分鐘，每2分鐘攪動翻洗一次，備用；
2)制備海藻酸鈉、聚乙二醇、聚烯丙基胺鹽酸鹽混合溶液，其中海藻酸鈉1.5%、聚乙二醇0.6%、聚烯丙基胺鹽酸鹽0.8%(均為重量份)，將以上物質加熱充分溶解后，冷卻到45~48度，形成濃稠糊狀溶液，加入4.0% (重量比)，粒徑為0.5~lmm的碳酸銨顆粒，備用；
3)選用已連續培養4代以上的細菌，用高速離心機濃縮提純，添加在步驟2)得到的溶液中，添加量為12-25% (重量比)，控制其溫度為40-42°C，混合均勻，待用；
4)將步驟3)得到的溶液涂覆在步驟I)得到的無紡布的正反兩面，形成細菌包埋膜載體；
5)將步驟4)得到的細菌包埋膜載體置于2%(體積比)乙酸溶液中，在0-4°C下浸沒8分鐘；再放入2.5%的CaCl2溶液中進行交聯反應，保持30分鐘以上，得到細菌生物膜。
[0012]用該方法制的的生物膜，降解BOD為5000mg/L、C0D為1800mg/L的糖蜜廢水，生物膜載體投加量為3.5%，在好氧條件下，經3天降解，BOD下降了 90.5%、COD下降了 93.6%。
[0013]實施案例3
以豆漿廢水為降解實驗對象，采取以下步驟:
O取長度為20-30cm，寬度為3-4cm大小的無紡布，在2%鹽酸(體積比)中浸泡10分鐘，其中每2分鐘攪動翻洗一次；再用2.5%氫氧化鈉(重量比)溶液浸泡30分鐘，每2分鐘攪動翻洗一次，備用；
2)制備海藻酸鈉、聚乙二醇、聚烯丙基胺鹽酸鹽混合溶液，其中海藻酸鈉1.5%、聚乙二醇0.8%、聚烯丙基胺鹽酸鹽1.0%(均為重量份)，將以上物質加熱充分溶解后，冷卻到45~48度，形成濃稠糊狀溶液，加入3.5% (重量比)，粒徑為0.5~lmm的碳酸銨顆粒，備用；
3)選用已連續培養4代以上的細菌，用高速離心機濃縮提純，添加在步驟2)得到的溶液中，添加量為12-25% (重量比)，控制其溫度為40-42°C，混合均勻，待用；<