用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂，其包括能够降解目标原水中的目标污染物的菌，所述目标原水中的目标污染物为有机物和总氮。将复合功能菌剂投入活性炭滤池，通过驯化能够在活性炭类吸附载体上形成由致密的、丰富的菌群及其分泌物形成的共生体，由此实现生物法在线再生活性炭类吸附载体，从而在保障对目标污染物去除效果不会降低的同时，简化工艺，并大大缩减工程运营和人力成本。工程运营和人力成本。工程运营和人力成本。

【技术实现步骤摘要】
用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂及其应用


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂及其应用。

技术介绍

[0002]在水处理领域吸附载体主要用于对有机污染物的吸附，良好的吸附载体不仅仅需要很高的吸附容量量，其表面结构也有一定的要求。以活性炭为例，因其具有丰富空隙结构和复杂的比表面积，以及强大的吸附能力和良好的化学稳定性，作为各种水质处理的应用技术而被广泛认可。但是活性炭对不同水质污染物的吸附性虽然表现稳定，一旦达到吸附饱和，就会降低吸附效率，甚至不再具有吸附能力，需及时替换，故运行费用较高，同时对于吸附饱和活性炭的处理也会成为用户的负担。因此，应用于水处理领域，如何能够将吸附质从吸附饱和的活性炭中去除来实现活性炭再生，是一个常见的技术问题。最常用的加热再生法，将吸附饱和的活性炭转移处理，通过设置再生温度850℃左右将活性炭中吸附的有机物进行高温降解，已在实际工程中广泛应用。虽然具备了一定的规模和广泛性，但是操作繁琐、并且消耗大量的能耗、运维以及人力成本，不适应于实际的工程应用。因此，如何使活性炭在现场发挥吸附作用的同时一边实现吸附性能再生，从而规避线下处理饱和活性炭使其再生的技术费用，节省运行成本是一个棘手的技术问题。
[0003]目前在线处理主要以超声波再生法作为显著技术，利用超声波发生装置固定在活性炭滤池，将超声波探针伸入活性炭滤池中，通过超声降解吸附在活性炭表面的有机物从而实现原位再生。该技术虽然能够实现活性炭再生，但对微生物的降解活性也会造成一定影响，甚至对某些菌种造成致命打击，从而对于滤池本身而言丧失一定的降解能力；从工程应用的角度也增加了运行成本。而生物法再生则是利用微生物分解吸附在活性炭上的有机物，以达到降解污染物的同时再生活性炭的目的，同时也作为普遍的水处理技术被应用。但是该技术理论上的可行性很难投入到复杂的工程应用中，是因为不同的水体体系复杂，原水中含有不同的微生物种群，会对降解活性炭有机物的功能菌造成干扰，甚至会使功能菌群失效。而采用直接投加功能菌的方式分解吸附在活性炭上的有机物来维持活性炭吸附能力的工艺或技术，对进水有机物的要求是50mg/L以下，这严重限制了实际工程的应用。如何在现有活性炭滤池基础上，不依托其它技术手段而仅通过技术主体本身就能够充分发挥功能菌的降解性，也无需考虑原水体系中复杂土著微生物对外源投加的功能菌的降解效果造成干扰，从而实现活性炭的吸附再生性，具有广阔的市场前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于为解决现有技术中存在的缺陷，提供一种用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂及其应用。该复合功能菌剂能够降解目标原水中的有机物和总氮，且经过在原水环境中驯化能够形成适应原水环境的复合型功能菌群稳
定地附着在活性炭类吸附载体上，然后进一步用于降解目标原水中的目标污染物。利用该复合功能菌剂能够在保留原水，不除原菌的条件下，通过将其投入活性炭滤池形成生物膜的启动方法，来实现生物法在线再生活性炭类吸附载体的技术，在保证目标污染物(有机物、氮等)去除效果不降低的同时，简化工艺，并大大缩减工程运营和人力成本。
[0005]为此，本专利技术第一方面提供了一种用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂，其包括能够降解目标原水中的目标污染物的菌，其中，所述目标原水中的目标污染物为有机物和总氮。
[0006]根据本专利技术的一些实施方式，所述复合功能菌剂包括梭菌属(Clostridium)、微小杆菌属(Exiguobacterium)的菌中的至少两种；
[0007]在本专利技术的一些具体优选的实施例中，所述复合功能菌剂包含保藏编号为CGMCC No.21648的丁酸梭菌WQ2021009株、保藏编号为CGMCC No.21649的乙酰微小杆菌WQ2021010株。
[0008]根据本专利技术的另一些实施方式，所述复合功能菌剂还包含任选地含有气单胞菌属(Aeromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和丛毛单胞菌属(Comamonas)的菌中的至少一种。
[0009]本专利技术第二方面提供了如本专利技术第一方面所述的复合功能菌剂在生物法在线再生活性炭类吸附载体中的应用，其包括：
[0010]步骤S1，在滤池中，将复合功能菌剂与活性炭类吸附载体和目标原水混合培养，驯化，获得具有稳定附着的适应于原水环境的复合型功能菌群的活性炭类吸附载体；
[0011]步骤S2，向滤池中通入目标原水对目标污染物进行降解处理，获得可排放水。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1包括：
[0013]步骤B，将复合功能菌剂、营养液与目标原水混合均匀，获得复合功能菌剂
‑
目标原水混合液；
[0014]步骤C，将复合功能菌剂
‑
目标原水混合液加入含有活性炭类吸附载体的滤池中，并向滤池加入目标原水，使水位上升到刚好浸没活性炭类吸附载体，获得复合功能菌剂
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活性炭类吸附载体
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目标原水混合物；
[0015]步骤D，静置，对复合功能菌剂
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活性炭类吸附载体
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目标原水混合物进行缺氧培养后，将滤池中液体排空；
[0016]步骤E，重复步骤B
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D，使适应原水环境的复合型功能菌群稳定附着在活性炭类吸附载体中，获得具有稳定附着的适应原水环境的复合型功能菌群的活性炭类吸附载体；
[0017]在步骤E中，重复步骤B
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D 2次以上，优选为2
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3次。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，在步骤C中将复合功能菌剂
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目标原水混合液均匀地分布于活性炭类吸附载体上；优选地，滤池中的活性炭类吸附载体为清洗过的活性炭类吸附载体。
[0019]在本专利技术的另一些实施例中，在步骤D中，保持水温在18～42℃之间；优选地，所述缺氧培养的时间为3～5天。
[0020]本专利技术中，所述营养液含有碳、氮、磷元素；优选地，所述营养液含有葡萄糖、尿素和磷酸二氢钾；进一步优选地营养液中碳、氮和磷的摩尔比为100∶5∶1。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，在复合功能菌剂
‑
目标原水混合液中，所述复合功能菌剂与营养液中碳源的质量比为(1～100)∶1，优选为(1～10)∶1；所述水与复合功能菌剂和营
养液的总质量之比为(1～1000)∶1，优选为(1～100)∶1。
[0022]本专利技术中，所述活性炭类吸附载体包括活性炭和/或活性焦。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述活性炭为煤制颗粒状活性炭；优选地，所述活性炭的碘值为600～1100，强度＞90％，比表面积为500～1200m2/g。
[0024]在本专利技术的另一些实施例中，所述活性焦为碘值为400～800，强度＞90％，比表面积为400～8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于缺氧培养生物法在线再生活性炭类吸附载体的复合功能菌剂，其包括能够降解目标原水中的目标污染物的菌，其中，所述目标原水中的目标污染物为有机物和总氮。2.根据权利要求1所述的复合功能菌剂，其特征在于，所述复合功能菌剂包括梭菌属(Clostridium)、微小杆菌属(Exiguobacterium)的菌中的至少两种；优选地，所述复合功能菌剂包含保藏编号为CGMCC No.21648的丁酸梭菌WQ2021009株和保藏编号为CGMCC No.21649的乙酰微小杆菌WQ2021010株。3.根据权利要求2所述的复合功能菌剂，其特征在于，所述复合功能菌剂还包含任选地含有气单胞菌属(Aeromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和丛毛单胞菌属(Comamonas)的菌中的至少一种。4.一种如权利要求1
‑
3中任意一项所述的复合功能菌剂在生物法在线再生活性炭类吸附载体中的应用，其包括：步骤S1，在滤池中，将复合功能菌剂与活性炭类吸附载体和目标原水混合培养，驯化，获得具有稳定附着的适应于原水环境的复合型功能菌群的活性炭类吸附载体；步骤S2，向滤池中通入目标原水对目标污染物进行降解处理，获得可排放水。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤S1包括：步骤B，将复合功能菌剂、营养液与目标原水混合均匀，获得复合功能菌剂
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目标原水混合液；步骤C，将复合功能菌剂
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目标原水混合液加入含有活性炭类吸附载体的滤池中，并向滤池加入目标原水，使水位上升到刚好浸没活性炭类吸附载体，获得复合功能菌剂
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活性炭类吸附载体
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目标原水混合物；步骤D，静置，对复合功能菌剂
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活性炭类吸附载体
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目标原水混合物进行缺氧培养后，将滤池中液体排空；步骤E，重复步骤B
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D，使适应原水环境的复合型功能菌群稳定附着在活性炭类吸附载体中，获得具有稳定附着的适应原水环境的复合型功能菌群的活性炭类吸附载体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐韡卿，
申请(专利权)人：徐韡卿，
类型：发明
国别省市：