[发明专利]用于河床底泥生态系统恢复的固定化微生物包埋微球的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于河床底泥生态系统恢复的固定化微生物包埋处理方法，具体是微生物包埋处理方法的包埋微球制备方法。

背景技术：

河流污染是目前全球范围内普遍存在的突出环境问题之一，作为河流生态系统的重要组成部分，底泥不仅是河流各类物质循环的中心环节，而且也是这些物质的主要聚集库——底泥是水体中污染物质的“库”和“源”。因此，河流底泥污染的研究和治理，是河流污染综合整治的重要内容，是从根本上解决河流污染问题的重要途径之一。

河道底泥修复主要有物理修复、化学修复和生物修复三大类修复技术。物理修复包括疏浚和覆盖等，环保疏浚耗资耗力，并且容易对原有生态环境造成损害，水质改善效果也不甚明显；覆盖技术无法从根本上去除污染物，大量使用覆盖材料会减小湖泊库容，并且寻找覆盖材料源也成为问题。化学修复需要向水中投加化学药剂，投资大，破坏河流生态系统，而且容易产生二次污染。

固定化微生物法是国际上先进的水体治理方法，采用一定的技术手段（吸附法、包埋法、交联法及截流法等）使微生物固着生长，微生物不悬浮于水仍保持生物活性，并可反复利用。包埋法是将微生物固定在特定的高分子载体网格结构中，利用载体自身结构特性，使小分子物质自由出入载体，与内部微生物相互作用，达到去除污染物的效果。采用固定化微生物技术，可以有效降解难降解有机废水、重金属废水及氨氮废水等。从环境中筛选具有降解酚、油脂类等特定难降解有机物的微生物种群，应用固定化微生物技术对其实施固定化，降解效率明显优于传统的生物处理技术；大量藻类和微生物菌体可有效吸收和富集污水中的重金属，与游离悬浮藻类及菌体相比，固定化可减小重金属对藻类及菌体的毒害作用，在处理重金属废水中表现出重大潜力；固定化微生物技术在颗粒内外可同时形成厌氧区和好氧区，硝化反应与反硝化反应可在同一个反应器内完成，可以强化脱氮效果，逐渐成为环境工作者的研究热点。

固定化微生物技术在水处理方面的独特优点己经受到了广泛的关注，但是其在河床底泥生态系统恢复的研究及应用几乎是空白。在点源污染（污水排放属于点源污染）得到有效控制以后，底泥就成为河流水体污染的重要内源，底泥中累积的大量有毒有害污染物,通过一定的交换作用重新释放，是影响和制约上覆水质的主要二次污染源。如何有效的控制河床底泥污染，改善河流水质，已成为我国水环境中最重要的环境问题。

发明内容：

本发明提所要解决得技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种河床底泥包埋治理的微生物包埋微球制备方法，通过本发明微球能有效去除河床底泥中的总有机碳和总氮，改善底泥上覆水体COD、氨氮和总氮污染状况，是一种高效低耗、操作简单、有发展前景的河道生态治理方案。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于河床底泥生态系统恢复的固定化微生物包埋微球的制备方法，其特征在于：步骤如下：

1、制备PVA凝胶：

配置浓度为8～10%的聚乙烯醇溶液；

在上述聚乙烯醇溶液中添加包埋剂：浓度为0.5%～2%的海藻酸钠、浓度0.2%～0.5%的碳酸钙、浓度为2.0～4.0%的二氧化硅以及浓度为0.5～1.0%的300～500目凹凸棒土粉末或300～500目活性炭粉末；

加入浓度为10～15%活化后的利蒙微生物菌液，所述利蒙微生物菌液包含S-1和N-1两种，S-1和N-1体积比为1:1；

2、交联剂制备：称取7.5～8.0g硼酸、3.5～4.0g无水氯化钙溶于200mL水中，配成所需浓度的氯化钙饱和硼酸溶液，并用碳酸钠调节pH至7～8；

3、微球制备：将混合均匀的PVA凝胶滴加到氯化钙饱和硼酸溶液中搅拌，得到粒径为3～5mm的固定化微生物活性小球状颗粒，然后在温度为4～8℃下，固定交联24～36h，取出，用生理盐水冲洗。

所述的凹凸棒土浓度为0.5%，交联时间为36h，PVA浓度为8%，微生物菌液浓度为15%，碳酸钙浓度为0.4%，二氧化硅浓度为2.5%，海藻酸钠为0.5%。

所述的凹凸棒土浓度为0.5%，交联时间为36h，微生物菌液浓度为15%，二氧化硅浓度为3.5%，海藻酸钠浓度为1%，碳酸钙浓度为0.4%，PVA浓度为8%。

所述添加包埋剂的聚乙烯醇溶液搅拌均匀，冷却至20～25℃3～5h。