公布日：2024.06.21
申請日：2024.04.02
分類號：C12N11/14(2006.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C12N11/093(2020.01)I;C12N11/04(2006.01)I
摘要
本申請實施例涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種包埋固定微生物的方法、凝膠體、污水處理裝置及方法，其中，包埋固定微生物的方法，將載體與微生物混合，以使載體承載有微生物；然后，采用凝膠乳液包裹承載有微生物的載體，靜置預(yù)設(shè)時間，待凝膠乳液凝固成型，得到包埋有微生物的凝膠體。在此實施例中，利用凝膠包埋承載有微生物(例如特殊菌群)的載體，為微生物提供良好的生長環(huán)境，能夠減少流失，使其穩(wěn)定且保持高濃度。將該凝膠體應(yīng)用于污水處理裝置，基于凝膠體內(nèi)微生物不容易流失的特點，使得裝置中微生物穩(wěn)定、濃度高，可充分與污水反應(yīng)，從而使得污水處理裝置具有良好的污水處理效果。
權(quán)利要求書
1.一種包埋固定微生物的方法，其特征在于，包括：將載體與微生物混合，以使所述載體承載有微生物；采用凝膠乳液包裹承載有微生物的載體，靜置預(yù)設(shè)時間，待所述凝膠乳液凝固成型，得到包埋有微生物的凝膠體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：將石墨烯復(fù)合海綿在預(yù)設(shè)溫度下真空烘干第一時長，得到的多孔石墨烯復(fù)合海綿作為所述載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨烯復(fù)合海綿中的海綿包括聚氨酯海綿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：將所述多孔石墨烯復(fù)合海綿浸泡于具有金屬離子的溶液中，達(dá)到第二時長后，取出加熱干燥，得到的載有金屬離子的多孔石墨烯復(fù)合海綿作為所述載體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述金屬離子包括三價鐵離子。
6.一種包埋有微生物的凝膠體，其特征在于，所述凝膠體由權(quán)利要求1-5中任意一項所述的包埋固定微生物的方法制備得到。
7.一種污水處理裝置，其特征在于，包括至少一個反應(yīng)器和電化學(xué)控制組，所述反應(yīng)器包括多個電極氈，所述多個電極氈在所述反應(yīng)器的進(jìn)水口至排水口方向上分層間隔設(shè)置；其中，每層電極氈附近設(shè)置有參比電極，每層電極氈用于承托至少一個包埋有微生物的凝膠體，所述包埋有微生物的凝膠體為權(quán)利要求6中的包埋有微生物的凝膠體；所述電化學(xué)控制組分別與每個所述反應(yīng)器中的電極氈電連接，分別與每個所述反應(yīng)器中的參比電極通信連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器還包括氮氣發(fā)生器和曝氣盤，所述曝氣盤設(shè)置于所述反應(yīng)器內(nèi)部并靠近所述進(jìn)水口；所述氮氣發(fā)生器與所述曝氣盤連通，用于對所述反應(yīng)器內(nèi)部的氣體進(jìn)行吹脫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理裝置，其特征在于，兩個或多個所述反應(yīng)器串行連通，任意兩個相鄰的反應(yīng)器之間設(shè)置有至少一個離子交換通道。
10.一種污水處理方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求7-9中任意一項所述的污水處理裝置對污水進(jìn)行處理。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請一些實施例提供了一種包埋固定微生物的方法，凝膠體、污水處理裝置及方法，該包埋方法能夠?qū)⑽⑸锇裼谀z體內(nèi)，為微生物提供良好的生長環(huán)境，能夠減少流失，使其穩(wěn)定且保持高濃度。此外，將該凝膠體應(yīng)用于污水處理裝置，基于凝膠體內(nèi)微生物不容易流失的特點，使得裝置中微生物穩(wěn)定、濃度高，可充分與污水反應(yīng)，從而使得污水處理裝置具有良好的污水處理效果。
第一方面，本申請一些實施例提供給了一種包埋固定微生物的方法，包括：
將載體與微生物混合，以使載體承載有微生物；
采用凝膠乳液包裹承載有微生物的載體，靜置預(yù)設(shè)時間，待凝膠乳液凝固成型，得到包埋有微生物的凝膠體。
在一些實施例中，該方法還包括：將石墨烯復(fù)合海綿在預(yù)設(shè)溫度下真空烘干第一時長，得到的多孔石墨烯復(fù)合海綿作為載體。
在一些實施例中，石墨烯復(fù)合海綿中的海綿包括聚氨酯海綿。
在一些實施例中，該方法還包括：將多孔石墨烯復(fù)合海綿浸泡于具有金屬離子的溶液中，達(dá)到第二時長后，取出加熱干燥，得到的載有金屬離子的多孔石墨烯復(fù)合海綿作為載體。
在一些實施例中，金屬離子包括三價鐵離子。
第二方面，本申請一些實施例提供給了一種包埋有微生物的凝膠體，凝膠體由第一方面中任意一項的包埋固定微生物的方法制備得到。
第三方面，本申請一些實施例提供給了一種污水處理裝置，包括至少一個反應(yīng)器和電化學(xué)控制組，反應(yīng)器包括多個電極氈，多個電極氈在反應(yīng)器的進(jìn)水口至排水口方向上分層間隔設(shè)置；其中，每層電極氈附近設(shè)置有參比電極，每層電極氈用于承托至少一個包埋有微生物的凝膠體，包埋有微生物的凝膠體為第二方面中包埋有微生物的凝膠體；
電化學(xué)控制組分別與每個反應(yīng)器中的電極氈電連接，分別與每個反應(yīng)器中的參比電極通信連接。
在一些實施例中，反應(yīng)器還包括氮氣發(fā)生器和曝氣盤，曝氣盤設(shè)置于反應(yīng)器內(nèi)部并靠近進(jìn)水口；氮氣發(fā)生器與曝氣盤連通，用于對反應(yīng)器內(nèi)部的氣體進(jìn)行吹脫。
在一些實施例中，兩個或多個反應(yīng)器串行連通，任意兩個相鄰的反應(yīng)器之間設(shè)置有至少一個離子交換通道。
第四方面，本申請一些實施例提供給了一種污水處理方法，采用第三方面中污水處理裝置對污水進(jìn)行處理。
本申請實施例的有益效果：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本申請實施例提供的包埋固定微生物的方法，將載體與微生物混合，以使載體承載有微生物；然后，采用凝膠乳液包裹承載有微生物的載體，靜置預(yù)設(shè)時間，待凝膠乳液凝固成型，得到包埋有微生物的凝膠體。在此實施例中，利用凝膠包埋承載有微生物(例如特殊菌群)的載體，為微生物提供良好的生長環(huán)境，能夠減少流失，使其穩(wěn)定且保持高濃度。
本申請實施例提供的包埋有微生物的凝膠體，由上述方法制備得到，將該凝膠體應(yīng)用于污水處理裝置，基于凝膠體內(nèi)微生物不容易流失的特點，使得裝置中微生物穩(wěn)定、濃度高，可充分與污水反應(yīng)，從而使得污水處理裝置具有良好的污水處理效果。
本申請實施例提供的污水處理裝置包括至少一個反應(yīng)器和電化學(xué)控制組，該反應(yīng)器包括多個電極氈，多個電極氈在反應(yīng)器的進(jìn)水口至排水口方向上分層間隔設(shè)置；其中，每層電極氈附近設(shè)置有參比電極，每層電極氈用于承托至少一個上述包埋有微生物的凝膠體。電化學(xué)控制組分別與每個反應(yīng)器中的電極氈電連接，分別與每個反應(yīng)器中的參比電極通信連接。基于該污水處理裝置的結(jié)構(gòu)，多層分布的凝膠體中微生物能夠與污水充分且穩(wěn)定地接觸，從而改善污水處理中微生物流失不穩(wěn)定的問題。此外，電化學(xué)控制組基于參比電極反饋的數(shù)據(jù)控制電極氈進(jìn)行電化學(xué)作用，使得凝膠體內(nèi)微生物具有電活性，從而提高凝膠體內(nèi)微生物菌種的生化作用效率，誘導(dǎo)微生物富集加速代謝、迭代。由此，不僅能實現(xiàn)對污水的氧化還原降解，還可以實現(xiàn)微生物細(xì)胞與礦物之間在長距離下的電子傳遞，加速特殊菌群的代謝效率。
本申請實施例提供的污水處理方法，采用上述污水處理裝置對污水進(jìn)行處理，具有良好的處理效果和處理效率。
（發(fā)明人：張慶碩;李海波;曾竹;歐陽清華;林娜;鄧曉裕;江光燕;肖吉成）
