專利名稱：用于制備穩(wěn)定的可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用來評估流出物的生物處理性能的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的制備方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明研制開發(fā)的生物敏感顆粒，將會有助于對現(xiàn)場的任意流出物進行快速表征。而且，本發(fā)明的生物敏感顆?？啥啻沃貜?fù)使用，僅占用很少的人力。另外，這些生物顆粒實質(zhì)上對環(huán)境有利、節(jié)約成本，并且不需要引入任何化學制品或能量，因而易于在野外條件下操作。
來自各種不同產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物液流，含有不同的環(huán)境不歡迎的化合物，它們會對貯水池和地下水庫產(chǎn)生有害的影響。在排放這些流出物到環(huán)境中之前，降低有機污染物至環(huán)境可接受的限度，是非常重要的。這要求一個預(yù)先測量出這些排放物中有機物含量，它將有助于評估污染物的濃度，處理方法的設(shè)計和可自由使用的替代方案，等等。流出物中可生物降解的有機濃度，可通過計算生物需氧量(BOD)與化學需氧量(COD)的比值進行確定。持續(xù)很久的分析時間、不可依賴的模擬實驗條件和流出物的毒性，限制了其應(yīng)用和隨后作出的在現(xiàn)場選擇合適處理方法的決定。
流出物處理的選擇，通?？煞譃橄率鰩最愵愋臀锢硖幚怼⒒瘜W處理、生物處理和熱處理。在上述的這些類型中，生物處理方法優(yōu)于其它幾種方法，這是由于它具有降解有機污染物為簡單的環(huán)境安全的化合物的可能性，如甲烷、二氧化碳和水，它們實質(zhì)上對于環(huán)境是有利的。流出物的生物處理，是通過接種合適的微生物配對(microbialconsortia)，和在厭氧條件或需氧條件中進行接種而實現(xiàn)的。在需氧條件下，存在于系統(tǒng)中的微生物配對利用氧和流出物的有機化合物產(chǎn)生能量。污染物濃度可通過計算廢水中微生物活度進行估算。因此，以呼吸表示的微生物活度，是一個表征在不同生物處理類型下流出物的指標。
部分地，人們已經(jīng)做了多次嘗試，采用化學方法以及生物方法，測定工業(yè)流出物中有機物的含量，用以表征這些流出物，評估其生物降解性能，并用來選擇合適的處理方法。[Rogers，K.R.and Williams，L.R.(1995)Trends Anal.Chem.14；289-294]。流出物的有機含量，通過是以降解有機污染物所需的氧數(shù)量來表示，它可通過化學方法或生物方法進行測量。一條用于評估流出物的生物處理性能規(guī)則中的經(jīng)驗規(guī)則，是生物需氧量(BOD)與化學需氧量(COD)的比值，它通常是一個分數(shù)。低的BOD/COD數(shù)值，表明其難于生物降解，而高的數(shù)值則表示廢物適合進行生物降解。
生化需氧量主要是一種生物測定方法，包括在標準的指定條件下評估模擬系統(tǒng)中消耗的氧。BOD是在一個300ml容量的BOD瓶中，取合適的流出物等分試樣，可以取自原污水，也可取自廢水處理廠的經(jīng)過處理的流出物，在種子和培養(yǎng)基的存在下，于20℃經(jīng)過5天而完成的。用于分析的時間、不可依賴的模擬實驗條件、和流出物的毒性，抵銷了其應(yīng)用。在這篇文章中，發(fā)生有COD，其中流出物中的有機物質(zhì)在酸性環(huán)境下于較高溫度被一種強氧化劑所氧化。這種測試需要大約3小時進行分析，它不依賴于生物環(huán)境。但是，這種方法有其自身的局限，如不可依賴的精度，引入化學物質(zhì)和能量，和產(chǎn)生第二種流出處理問題，等等。這種流出物的BOD/COD表征方法，耗費時間，需要帶有特定儀器的實驗室裝置以維持所需的恒定溫度，需要引入化學物質(zhì)和能量，一般不能用于野外條件。
其它的用于生物降解性能的廢水表征技術(shù)，是測量其無機氮化合物的攝入率。但是，這些方法將僅適用于某些類型的廢物。而且，它們需要特定的儀器，以測量流出物中各種無機化合物。最近，人們已經(jīng)在進行努力，試圖將一種已有先進的透氣性測定技術(shù)，混合透氣性測定器，與滴定技術(shù)結(jié)合進行，取得了有限的成功。[Vanrolleghem，P.A.and Spanjers，H.(1998)Wat.Sci.Technol.，37；237-246]。多數(shù)其它的研究人員也企圖研制開發(fā)基于微生物的生物傳感器，它涉及采用分光光度方法或電化學方法測定微生物活度。[Bains，W.(1994)Biosensors Bioelectronics.，9；111-117；Corbisier，P.，Thiry，E.，and Diels，L.(1996)Environ.Toxicol.Water Qual.，1l；171-177；Silva，M.J.，and Wong，J.L.(1995)Bioelectrochem.Bioener.，37；141-148]。所有這些技術(shù)的缺點是長的接種周期和低的初始響應(yīng)，等等。[Rogers，K.R.and Koglin，E.N.(1997)inBiosensors for Direct Monitoring of Environmental Pollution inField，(ed.D.P.Nikolelis，U.J.Krull，J.Wang，and M.Mascini)Kluwer Publishers，Boston，335-349]。而且，對于現(xiàn)場流出物表征來說，采用這些技術(shù)是不可能進行的。[Koglin，E.N.And Williams，L.R.(1994)Trends.Anal.Chem.13；294-299]。因此，研制開發(fā)一種可依賴的方法以快速地評估生物降解所需的氧，將會顯著地推進環(huán)境監(jiān)測的進步。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種可用來測量流出物的生物處理性能的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的制備方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種節(jié)約成本的流出物生物處理性能的評價方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種用于在野外條件下有效表征流出物生物處理性能的工具箱。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種穩(wěn)定可重復(fù)使用的用于測定流出物的生物降解性能的生物敏感顆粒。
本發(fā)明的又一個目的是提供有關(guān)現(xiàn)場排放特性的信息。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種有利環(huán)境的技術(shù)，它對于生物處理的廢物表征不需要化學物質(zhì)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種快速測定流出物的生物處理性能的方法。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明提供一種可用來評估流出物的生物降解性能的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的制備方法，所述方法包括在合成介質(zhì)中培養(yǎng)活性的需氧微生物配對，分離出所述活性需氧微生物配對，采用天然聚合物固定所述微生物配對以形成生物敏感顆粒，使所述固定的生物敏感顆粒在24-32℃持續(xù)4-12小時進行脫水，以獲得水分含量為5-30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
本發(fā)明還涉及一種可用來評估流出物的生物處理性能的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的制備方法，它包括i.從原污水、廢水處理廠或活化的污泥裝置中選擇一種種子培養(yǎng)；ii.制備一種合成培養(yǎng)基；iii.在所述培養(yǎng)基中接種一種微生物配對；iv.在空氣流速約5ml/min.的需氧條件下，于約28℃培養(yǎng)所述微生物配對，持續(xù)12-24小時，或者，直到以干重組成計，混合液體懸浮固體(MLSS)的含量達到14500-15500mg/l；
v.通過適當?shù)霓D(zhuǎn)速持續(xù)10-15分鐘和約28℃的溫度進行離心分離，分離出所述活性需氧微生物配對；vi.采用水合天然聚合物溶液，通過任意已知方法固定所述微生物配對，獲得固定的生物敏感小球；vii.通過傾析所述溶液分離出所述生物敏感小球；viii.用水對所述小球徹底清洗多次；ix.在24-36℃的溫度范圍對所述小球進行脫水，持續(xù)2-20小時，獲得水分含量為5-30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒；x.通過在2-5％(w/v)的水溶液中于28℃進行2-10小時，活化所述穩(wěn)定的生物敏感顆粒，得到活性的穩(wěn)定生物敏感顆粒；xi.采用常規(guī)方法從所述活化溶液中分離出所述活性顆粒。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述需氧微生物配對，是自原污水、廢水處理廠或活化的充氣污泥裝置中收集的。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所用的合成培養(yǎng)基是由下述物質(zhì)組成的(g/L)葡萄糖29-31；氯化銨5.5-7.5；磷酸二氫鉀l.5-3.5；磷酸氫二鉀0.5-1.5；碳酸氫鈉4.5-5.5；酵母膏0.5-1.5；尿素0.3-0.7；和胰化胨0.5-1.5。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所制備的合成培養(yǎng)基的pH值，采用0.1N的鹽酸或0.1N氫氧化鈉，調(diào)節(jié)到約7.0。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，約10％(w/v)的所述收集微生物配對接種在所述合成培養(yǎng)基中。
在本發(fā)明的又一種實施方式中，所述接種合成培養(yǎng)基是通過以約5ml/min.速率的空氣流過而進行充氣的。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述培養(yǎng)基是在24-32℃的溫度進行培養(yǎng)的。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述活性需氧微生物配對的培養(yǎng)是在混合液體懸浮固體(MLSS)達到14500-15500mg/l之后終止。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述活性需氧微生物配對是采用選自離心分離、沉積、傾析所述懸浮液的常規(guī)方法，從所述液體培養(yǎng)基中分離出來的。
在本發(fā)明的又一種實施方式中，所述分離的活性需氧微生物配對，是采用1-3％(w/v)的海藻酸鈉和0.2M氯化鈣溶液進行固定的。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，用于固定的所述活性需氧微生物配對的含量范圍為3-5％(w/v)，以獲得固定的生物敏感顆粒。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所制備的固定生物敏感顆粒是在0.2M氯化鈣溶液中于4℃培養(yǎng)12-24小時。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所制備的固定生物敏感顆粒是通過傾析所述水溶液而從所述氯化鈣溶液中分離出來的。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述固定的生物敏感顆粒在24-32℃進行時間為2-20小時的脫水，以獲得水分含量為5-30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
在本發(fā)明的又一種實施方式中，所述穩(wěn)定的生物敏感顆粒是在2-5％(w/v)葡萄糖溶液于24-32℃培養(yǎng)2-10小時，以獲得活性的穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述穩(wěn)定的生物敏感顆粒是通過傾析出所述溶液而從所述活化介質(zhì)中分離出來。
在本發(fā)明的又一種實施方式中，所述流出物的殘余溶解氧含量是，采用氧探針，在添加含量范圍為2-5％(w/v)的活化穩(wěn)定的生物敏感顆粒之前和2-6小時之后進行測量而進行的。
本發(fā)明還涉及一種采用權(quán)利要求1所述生物敏感顆粒用來評估流出物的生物處理性能的方法，其中，如果所述活化的生物敏感顆粒的溶解氧的消耗率大于2mg/l，則表示所述流出物是高度地可生物處理的，當所述氧消耗率介于1.0-2.0mg/l之間，則是中等程度地可生物處理的，當所述氧消耗率低于1.0mg/l，則是可生物處理的程度是低的。
發(fā)明詳細描述本發(fā)明的生物敏感顆粒，機械性牢固，具有生物活性，可采用在24-32℃的溫度范圍在2-4小時內(nèi)評估流出物的生物降解性能，而不需要涉及BOD儀器或COD分析。
本發(fā)明的方法包括制備一種穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒，和其用來評估流出物的生物處理性能的應(yīng)用。所述種子培養(yǎng)是選自原污水、廢水處理廠或活化的污泥裝置。一種合成培養(yǎng)基由下述物質(zhì)組成(以g/L計)葡萄糖30.0；氯化銨6.5；磷酸二氫鉀2.5；磷酸氫二鉀1.0；碳酸氫鈉5.5；酵母膏1.0；尿素0.5；和胰化胨1.0，pH為7.0，它是在空氣流速為5ml/min.的充氣條件下于28℃進行12-24小時而制備得到的，或者，是直到混合液體懸浮固體(MLSS)達到14500-15500mg/l的干重組成而制備的。得到的活性需氧微生物配對，通過在適當轉(zhuǎn)速優(yōu)選為10000rpm于28℃進行10-15分鐘而實現(xiàn)分離。所述微生物配對采用水合天然聚合物溶液以已知方法進行固定，以得到固定的微生物生物敏感小球。這些小球通過傾析所述溶液分離分來，并用水徹底洗滌多次，在24-36℃的溫度范圍進行脫水，持續(xù)時間為2-20小時，得到具有水分含量為5-30％的穩(wěn)定生物敏感顆粒。
本發(fā)明的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒，是直徑為0.3-1.0mm的粒狀球形顆粒，顏色微黑，堅固結(jié)實的顆粒，它們不溶于含水或有機介質(zhì)。這些顆粒具有固有的吸附或脫附水分子的能力。這些穩(wěn)定的顆?？赏ㄟ^在2-5％(w/v)水溶液中于28℃對它們進行培養(yǎng)2-10小時得到活性的穩(wěn)定的生物敏感顆粒而得到活化。這些活性的顆粒通過常規(guī)方法從所述活化溶液中分離出來。從工業(yè)場所收集各種不同類型的工業(yè)流出物，并以約1-5％(w/v)進行培養(yǎng)，以得到活性的穩(wěn)定生物顆粒。流出物中溶解氧，在添加所述活化生物顆粒之前進行測量，并在顆粒添加兩小時之后再次進行測量。
所述活性需氧微生物配對的來源為原污水、或廢水處理廠或充氣污泥處理裝置。
所述用來培養(yǎng)收集的活性需氧微生物配對的合成培養(yǎng)基由下述物質(zhì)組成(以g/L計)葡萄糖30.0；氯化銨6.5；磷酸二氫鉀2.5；磷酸氫二鉀1.0；碳酸氫鈉5.5；酵母膏1.0；尿素0.5；和胰化胨1.0，pH為7.0±，它是在空氣流速為5ml/min.的充氣條件下于28℃進行12-24小時而制備得到的，或者，是直到混合液體懸浮固體(MLSS)達到14500-15500mg/l的干重組成而制備的。
優(yōu)選地，所述生物敏感顆粒是通過混合所述混合液體懸浮固體(MLSS)600-8500mg/l的微生物配對在2％(w/v)天然或合成的聚合物溶液中直到它變?yōu)橐环N均勻混合物而制備得到的。這種漿料采用一種蠕動泵以液滴形式滴加到一種0.2M的固化溶液，以制得直徑為1.0-1.5mm的均勻尺寸顆粒。這些顆粒于4℃在0.2M固化溶液中固化過夜，并用水洗滌兩次，接著于室溫進行干燥。
將來自普通流出物處理廠主要由化學工業(yè)廢水組成的不同工業(yè)流出物、主要由H-酸組成的紡織工業(yè)流出物、和來自涉及植物的天然產(chǎn)物提取工業(yè)的流出物，收集在用于本發(fā)明目的的小瓶之中。收集到的流出物采用分類方法，表征它們的化學需氧量和生物需氧量。
實例1制備穩(wěn)定的生物敏感顆?；钚孕柩跷⑸锱鋵κ鞘占詮U水處理廠。制備合成培養(yǎng)基，由下述成分組成(以g/L計)葡萄糖30.0；氯化銨6.5；磷酸二氫鉀2.5；磷酸氫二鉀1.0；碳酸氫鈉5.5；酵母膏1.0；尿素0.5；和胰化胨1.0。所述合成培養(yǎng)基的pH，采用0.1N鹽酸或0.1N氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到7.0。收集的微生物配對在所述合成培養(yǎng)基中進行接種，并在空氣流速為5ml/min.的需氧條件下，于28℃進行培養(yǎng)，直到MLSS達到15500mg/l的干重組成?；钚晕⑸锱鋵νㄟ^于28℃在10000rpm進行離心分離10分鐘而分離出來，活性微生物配對漿料是采用4％(w/v)活性微生物配對和2％(w/v)海藻酸鈉溶液在水中制備得到的。這種漿料接著以液滴形式滴加到0.2M氯化鈣中，固定的生物敏感小球在同一溶液中于4℃繼續(xù)培養(yǎng)18小時。所述小球接著通過瀝干所述氯化鈣溶液而分離出來，用水重復(fù)洗滌多次。所述固定的生物敏感小球接著于28℃進行脫水12小時，得到穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
實例2活性需氧微生物配對是收集自污水處理廠。制備合成培養(yǎng)基，由下述成分組成(以g/L計)葡萄糖30.0；氯化銨6.5；磷酸二氫鉀2.5；磷酸氫二鉀1.0；碳酸氫鈉5.5；酵母膏1.0；尿素0.5；和胰化胨1.0。所述合成培養(yǎng)基的pH，采用0.1N鹽酸或0.1N氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到7.0。收集的微生物配對在所述合成培養(yǎng)基中進行接種，并在空氣流速為5ml/min.的需氧條件下，于30℃進行培養(yǎng)，直到MLSS達到14500mg/1的干重組成?；钚晕⑸锱鋵νㄟ^離心分離而分離出來?；钚晕⑸锱鋵{料是采用5％(w/v)活性微生物配對和4％(w/v)海藻酸鈉溶液在水中制備得到的。這種漿料接著以液滴形式滴加到0.2 M氯化鈣中，固定的生物敏感小球在同一溶液中于4℃繼續(xù)培養(yǎng)12小時。所述小球接著通過瀝干所述氯化鈣溶液而分離出來，用水重復(fù)洗滌多次。所述固定的生物敏感小球接著于24℃進行脫水18小時，得到穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
實例3活性需氧微生物配對是收集自原污水。制備合成培養(yǎng)基，由下述物質(zhì)組成(以g/L計)葡萄糖30.0；氯化銨6.5；磷酸二氫鉀2.5；磷酸氫二鉀1.0；碳酸氫鈉5.5；酵母膏1.0；尿素0.5；和胰化胨1.0。所述合成培養(yǎng)基的pH，采用0.1N鹽酸或0.1N氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到7.0。收集的微生物配對在所述合成培養(yǎng)基中進行接種，并在空氣流速為5ml/min.的需氧條件下，于28℃進行培養(yǎng)，直到MLSS達到15000mg/l的干重組成?；钚晕⑸锱鋵νㄟ^于28℃在5000rpm進行離心分離15分鐘而分離出來，活性微生物配對漿料是采用5％(w/v)活性微生物配對和1％(w/v)海藻酸鈉溶液在水中制備得到的。這種漿料接著以液滴形式滴加到0.2M氯化鈣中，固定的生物敏感小球在同一溶液中于4℃繼續(xù)培養(yǎng)24小時。所述小球接著通過瀝干所述氯化鈣溶液而分離出來，用水重復(fù)洗滌多次。所述固定的生物敏感小球接著于30℃進行脫水18小時，得到穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
實例4采用合成培養(yǎng)基對生物敏感顆粒進行表征所述合成培養(yǎng)基的BOD和COD是通過采用由the AmericanPublic Health Association(APHA)(1967)Standard Methods forExamination of Water and Wastewater，Washington，DC.所規(guī)定的標準方法進行測定的。取這種合成培養(yǎng)基300ml，放入到一個標準BOD小瓶中，向其中加入0.2g活化的生物敏感顆粒(BSG)。采用溶解氧探針，于室溫測量這種溶液中溶解的氧含量。
實例5采用生物敏感顆粒對工業(yè)普通流出物進行表征一種流出物，是收集自普通流出物處理廠，它由各種工業(yè)排放物組成。根據(jù)由the American Public Health Association(APHA)(1967)Standard Methods for Examination of Water and Wastewater，Washington，DC.所述的方法，對所述流出物進行COD和BOD5表征。
在一個BOD小瓶中，放入上述流出物300ml，向其中加入0.2g活化的生物敏感顆粒。開始采用溶解氧探針，于室溫下，并且在兩小時之后，測量所述瓶中溶解氧。
實例6采用生物敏感顆粒對紡織工業(yè)流出物進行表征收集一種紡織工業(yè)流出物，主要由H-酸組成，并根據(jù)由APHA(1967)Standard Methods for Examination of Water and Wastewater，Washington，DC.所述的方法，對其進行COD和BOD5表征。在一個BOD小瓶中，放入H-酸流出物300ml，向其中加入0.2g活化的生物敏感顆粒。開始采用溶解氧探針，于室溫下，并且在兩小時之后，測量所述瓶中溶解氧。
實例7采用生物敏感顆粒對工業(yè)流出物進行表征收集一種涉及植物的天然產(chǎn)物提取工業(yè)的流出物，并根據(jù)由APHA(1967)Standard Methods for Examination of Water andWastewater，Washington，DC.所述的方法，對其多個參數(shù)諸如COD和BOD5進行分析。在一個BOD小瓶中，放入300ml上述流出物，向其中加入0.2g活化的生物敏感顆粒。開始采用溶解氧探針，于室溫下，并且在兩小時之后，測量所述瓶中溶解氧。
本發(fā)明的主要優(yōu)點1.本發(fā)明提供了一種快速表征流出物其生物處理性能的方法。
2.所制得的穩(wěn)定生物敏感顆粒可在室溫貯存很長時間而不會喪失活性。
3.所制得的穩(wěn)定生物顆?？啥啻沃貜?fù)使用，用于檢測流出物的生物處理性能。
4.所制得的生物敏感顆粒可用于現(xiàn)場之中。
5.所制得的生物敏感顆粒易于使用，使用它們不需要專門人員和/或技術(shù)熟練人員。
6.本發(fā)明制得的生物敏感顆粒使得流出物生物處理性能檢測的成本節(jié)約。
7.本發(fā)明通過穩(wěn)定生物敏感顆粒檢測流出物的生物處理性能，它提供了一種簡單便捷的用于表征流出物生物處理性能的技術(shù)。
8.本發(fā)明通過穩(wěn)定生物敏感顆粒檢測流出物的生物處理性能，它只需要最小化的預(yù)防措施。
9.本發(fā)明通過穩(wěn)定生物敏感顆粒檢測流出物的生物處理性能，它可用來快速評價流出物中生物可降解有機含量。
10.本發(fā)明通過穩(wěn)定生物敏感顆粒檢測流出物的生物處理性能，在表征流出物時，它不需要另外引入任何化學物質(zhì)。
11.本發(fā)明可用于短時間內(nèi)對大量樣品評價。
12.任何流出物都可采用本發(fā)明的穩(wěn)定生物敏感顆粒表征。
權(quán)利要求
1.一種可用來評估流出物的生物降解性能的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的制備方法，所述方法包括在合成培養(yǎng)基中培養(yǎng)活性的需氧微生物配對，分離出所述活性需氧微生物配對，采用天然聚合物固定所述微生物配對以形成生物敏感顆粒，使所述固定的生物敏感顆粒在24-32℃持續(xù)4-12小時進行脫水，以獲得水分含量為5-30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
2.一種如權(quán)利要求1所述方法，包括i.從原污水、廢水處理廠或活化的污泥裝置中選擇一種種子培養(yǎng)；ii.制備一種合成培養(yǎng)基；iii.在所述培養(yǎng)基中接種一種微生物配對；iv.在空氣流速約5ml/min.的需氧條件下，于約28℃培養(yǎng)所述微生物配對，持續(xù)12-24小時，或者，直到以干重組成計，混合液體懸浮固體的含量達到14500-15500mg/l；v.通過適當?shù)霓D(zhuǎn)速持續(xù)10-15分鐘和約28℃的溫度進行離心分離，分離出所述活性需氧微生物配對；vi.采用水合天然聚合物溶液，通過任意已知方法固定所述微生物配對，獲得固定的生物敏感小球；vii.通過傾析所述溶液分離出所述生物敏感小球；viii.用水對所述小球徹底清洗多次；ix.在24-36℃的溫度范圍對所述小球進行脫水，持續(xù)2-20小時，獲得水分含量為5-30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒；x.通過在2-5％(w/v)的水溶液中于28℃進行2-10小時，活化所述穩(wěn)定的生物敏感顆粒，得到活性的穩(wěn)定生物敏感顆粒；xi.采用常規(guī)方法從所述活化溶液中分離出所述活性顆粒。
3.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述需氧微生物配對，是自原污水、廢水處理廠或活化的充氣污泥裝置中收集的。
4.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中所述合成培養(yǎng)基是由下述物質(zhì)組成的(g/L)葡萄糖29-31；氯化銨5.5-7.5；磷酸二氫鉀1.5-3.5；磷酸氫二鉀0.5-1.5；碳酸氫鈉4.5-5.5；酵母膏0.5-1.5；尿素0.3-0.7；和胰化胨0.5-1.5。
5.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所制備的合成培養(yǎng)基的pH值，采用0.1N的鹽酸或0.1N氫氧化鈉，調(diào)節(jié)到約7.0。
6.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，約10％(w/v)的所述收集微生物配對接種在所述合成培養(yǎng)基中。
7.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述接種合成培養(yǎng)基是通過以約5ml/min.速率的空氣流過而進行充氣的。
8.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述培養(yǎng)基是在24-32℃的溫度進行培養(yǎng)的。
9.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述活性需氧微生物配對的培養(yǎng)是在混合液體懸浮固體(MLSS)達到14500-15500mg/l之后終止。
10.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述活性需氧微生物配對是采用選自離心分離、沉積、傾析所述懸浮液的常規(guī)方法，從所述液體培養(yǎng)基中分離出來的。
11.一種如權(quán)利要求10所述方法，所述分離的活性需氧微生物配對，是采用1-3％(w/v)的海藻酸鈉和0.2M氯化鈣溶液進行固定的。
12.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，用于固定的所述活性需氧微生物配對的含量范圍為3-5％(w/v)，以獲得固定的生物敏感顆粒。
13.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所制備的固定生物敏感顆粒是在0.2M氯化鈣溶液中于4℃培養(yǎng)12-24小時。
14.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所制備的固定生物敏感顆粒是通過傾析所述水溶液而從所述氯化鈣溶液中分離出來的。
15.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述固定的生物敏感顆粒在24-32℃進行時間為2-20小時的脫水，以獲得水分含量為5-30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
16.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述穩(wěn)定的生物敏感顆粒是在2-5％(w/v)葡萄糖溶液于24-32℃培養(yǎng)2-10小時，以獲得活性的穩(wěn)定的生物敏感顆粒。
17.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述穩(wěn)定的生物敏感顆粒是通過傾析出所述溶液而從所述活化介質(zhì)中分離出來。
18.一種如權(quán)利要求1所述方法，其中，所述流出物的殘余溶解氧含量是，采用氧探針，在添加含量范圍為2-5％(w/v)的活化穩(wěn)定的生物敏感顆粒之前和2-6小時之后進行測量而進行的。
19.一種采用權(quán)利要求1所述生物敏感顆粒用來評估流出物的生物處理性能的方法，其中，如果所述活化的生物敏感顆粒的溶解氧的消耗率大于2mg/l，則表示所述流出物是高度地可生物處理的，當所述氧消耗率介于1.0-2.0mg/l之間，則是中等程度地可生物處理的，當所述氧消耗率低于1.0mg/l，則是可生物處理的程度是低的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用來評估流出物的生物降解性能的穩(wěn)定可重復(fù)使用的生物敏感顆粒的制備方法。本發(fā)明的顆粒是通過在合成培養(yǎng)基中培養(yǎng)活性的需氧微生物配對，分離出所述活性需氧微生物配對，采用天然聚合物固定所述微生物配對以形成生物敏感顆粒，使所述固定的生物敏感顆粒進行脫水，以獲得水分含量為5－30％的穩(wěn)定的生物敏感顆粒而制備得到的。
文檔編號C12N11/04GK1454255SQ00819852
公開日2003年11月5日 申請日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者松蒂·文卡塔·羅摩克里希納, 斯倫瓦蘇盧瑞蒂·文卡塔·莫漢, 雷迪·謝蒂·普拉卡什姆, 帕勒·科馬爾艾, 孔達普拉姆·維賈雅·拉加萬 申請人:科學與工業(yè)研究委員會