專利名稱：一種降解水中石油的固定化微生物顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物固定化及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是ー種降解水中石油的固定化微生物顆粒。
背景技術(shù)：
石油開采生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生大量石油類污染物，這些污染物可以經(jīng)過多種途徑進(jìn)入地表水體，對(duì)當(dāng)?shù)氐乇硭到y(tǒng)造成一定程度的污染，且其污染呈現(xiàn)污染面積大、污染物濃度低、不易去除等特點(diǎn)。此外，地表水體流動(dòng)性大、季節(jié)性強(qiáng)，復(fù)雜的污染特性増加了傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)實(shí)施的困難。固定化微生物技術(shù)是通過采用化學(xué)或物理的手段將游離細(xì)胞或酶定位于限定的空間區(qū)域內(nèi)，使其保持活性并可反復(fù)利用的ー種基本技木。固定化微生物的制備方法大致可分為吸附法、共價(jià)結(jié) 合法、交聯(lián)法和包理法4種。包理法是細(xì)胞固定化最常用的方法，可分為凝膠包理法和微膠囊法，即將細(xì)胞包裹于凝膠的微小格子內(nèi)或半透膜聚合物的超濾膜內(nèi)。該法操作簡單，對(duì)細(xì)胞活性影響較小，強(qiáng)度較高，目前已被廣泛地應(yīng)用于廢水處理。與應(yīng)用游離微生物的技術(shù)相比，固定化微生物技術(shù)可以使微生物在某一固定區(qū)域具有較高的密度，減輕或消除微生物的流失，提高反應(yīng)速度，同時(shí)固定化細(xì)胞顆粒的微環(huán)境有利于屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質(zhì)對(duì)微生物體的惡性競(jìng)爭(zhēng)、吞噬和毒害，便于培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)微生物種群，使其在復(fù)雜環(huán)境中和激烈的操作條件下可穩(wěn)定地發(fā)揮高效性能，特別適用于染物濃度較低的流動(dòng)水體污染物的去除。對(duì)包埋法固定化微生物來說，底物和氧在包埋材料中的擴(kuò)散速度是影響污染物去除效果的主要制約因素。油類污染物在水體中的分散性、液滴大小、表面張カ等，是影響其在包埋載體中擴(kuò)散的主要因素，因而嚴(yán)重制約著該類污染物的微生物降解速度和處理時(shí)間，甚至在優(yōu)勢(shì)菌種高度密集的情況下，降解效果仍然較差。因此，如何降低界面張力，増大油/水界面面積，提高油類的生物可利用性是解決問題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種降解水中石油的固定化微生物顆粒。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為固定化微生物顆粒由載體、SiO2、表面活性剤、活性污泥和交聯(lián)劑組成，包埋載體濃度為8% 12% (W/V)，SiO2濃度為1. 5% 3% (W/V)，表面活性劑TWeen80終濃度為100 200mg/L，鼠李糖脂終濃度為100 180mg/し制備時(shí)以聚こ烯醇和海藻酸鈉為包埋載體，在包埋載體上擔(dān)載抑制固定化顆粒水溶膨脹的SiO2，加入活性污泥、表面活性剤，以含2% (ff/ff)CaCl2的飽和硼酸溶液為交聯(lián)劑，采用延時(shí)包埋法，制成直徑為3_ 5_的固定化微生物顆粒。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明微生物顆?？蓪?duì)石油類污染物濃度較低、油分粒徑較大的水進(jìn)行處理，對(duì)該水體中的石油類污染物仍能顯示較高的降解效率，并且該降解效率可以長時(shí)間穩(wěn)定保持。2.采用本發(fā)明方法制備的固定化微生物顆粒，通過添加適宜濃度的表面活性剤，能夠降低界面張力，増大油/水界面面積，增強(qiáng)了微生物與油類的直接接觸；通過表面活性劑的增溶作用，實(shí)現(xiàn)了固定化顆粒附近油相在水相中的分散，提高了油類的微生物可利用率。采用本發(fā)明方法制備的固定化微生物顆粒，能明顯促進(jìn)石油污染物的微生物降解過程，大幅度提高微生物的除油效果。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說明。實(shí)施例11、固定化微生物顆粒的制備固定化微生物顆粒，其包埋混合液組分及比例見表I。表I固定化微生物顆粒各成分比例
權(quán)利要求
1.一種降解水中石油的固定化微生物顆粒，其特征在于固定化微生物顆粒由包埋材料與活性污泥組成，其中包埋材料與活性污泥按質(zhì)量比為0.5-2 I混合；包埋材料由載體、SiO2、表面活性劑和交聯(lián)劑組成，載體為聚こ烯醇和海藻酸鈉；表面活性劑為Tween 80和/或鼠李糖脂，其中載體濃度為8% 12% (W/V)，SiO2濃度為1. 5% 3% (W/V)，表面活性劑中Tween80終濃度為100 200mg/L，鼠李糖脂終濃度為100 180mg/L。
2.按權(quán)利要求1所述的降解水中石油的固定化微生物顆粒，其特征在干以聚こ烯醇和海藻酸鈉為包埋載體，在包埋載體上擔(dān)載抑制固定化顆粒水溶膨脹的SiO2，加入活性污泥、表面活性剤，以含2% (ff/ff) CaCl2的飽和硼酸溶液為交聯(lián)劑，采用延時(shí)包埋法，制成直徑為3mm 5mm的固定化微生物顆粒。
3.按權(quán)利要求1或2所述的降解水中石油的固定化微生物顆粒，其特征在于所述載體為聚こ烯醇和海藻酸鈉，按質(zhì)量比計(jì)10 1-20 I。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物固定化及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種降解低濃度含油水中石油的固定化微生物顆粒。固定化微生物顆粒由包埋材料與活性污泥組成，其中包埋材料與活性污泥按質(zhì)量比為0.5-2∶1混合；包埋材料由載體、SiO2、表面活性劑和交聯(lián)劑組成，載體為聚乙烯醇和海藻酸鈉；表面活性劑為Tween 80和/或鼠李糖脂，其中載體濃度為8％～12％(W/V)，SiO2濃度為1.5％～3％(W/V)，表面活性劑中Tween80終濃度為100～200mg/L，鼠李。采用本發(fā)明方法制備的固定化微生物可以有效的降低界面張力，增大油/水界面面積，明顯促進(jìn)油類污染物的生物降解過程，大幅度提高微生物的除油效果。
文檔編號(hào)C12N11/04GK103031298SQ201110299829
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者郭書海, 魏小娜, 李剛, 吳波 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所