1.一种固定化生物反应滤板,其特征在于:包含沉积玻璃板和污水处理微生物,所述沉积玻璃板由玻璃熔滴快速冷凝后沉积粘结而成,冷凝玻璃颗粒平均粒径为0.4 1.1mm,玻璃~
颗粒间堆积形成孔隙,孔隙孔径范围为149 674μm,所述沉积玻璃板的厚度为1 10cm,沉积~ ~
玻璃板内、外表面均匀负载有一层PVA膜,所述PVA膜的厚度为56 163μm,PVA膜内固定有污~
水处理微生物,所述污水处理微生物为污水处理细菌和/或污水处理藻类。
2.根据权利要求1中所述的一种固定化生物反应滤板,其特征在于:所述污水处理细菌为硝化细菌、亚硝化细菌、红细菌和反硝化细菌,所述污水处理藻类包括小球藻,蓝藻、硅藻、螺旋藻、微绿球藻、葡萄藻、栅藻中的一种或多种,所述沉积玻璃板的透光率为75 90%,~
所述PVA的聚合度为2000 6000,醇解度87 89%。
~ ~
3.一种如权利要求1或2所述固定化生物反应滤板的制备方法,其特征在于,包含如下具体步骤:
(1)将玻璃原料加热至700 950℃保温,完全熔化后将液态玻璃采用多层喷射沉积板材~
制备装置制备沉积玻璃板,喷射沉积工艺参数为:以5 10MPa高压氩气作为雾化气体,垂直~
喷射距离为25‑35cm,导液管内径为6 8mm,喷射角度为45° 60°,沉积盘水平放置,沉积盘~ ~
水平移动速度为2 4mm/s,垂直下移速度为0.1 0.2mm/s,沉积盘每隔100s以相同速度作水~ ~
平往返运动,直至沉积层厚度达到1 10cm时停止沉积,将沉积物浸入冷水中迅速降温得沉~
积玻璃板;
(2)按质量分数称取6 8wt%PVA,2 4wt%纳米二氧化硅,1 3wt%硅藻土,1 3wt%海藻酸~ ~ ~ ~
钠,余量为水,将纯PVA、海藻酸钠粉末加入纯水中,95℃水浴加热至PVA、海藻酸钠完全溶解,降温至35℃保温,将纳米二氧化硅,硅藻土缓缓搅拌加入,搅拌均匀后超声除气,随后冷却至室温得PVA溶液;
(3)将含污水处理细菌的菌泥用1×PBS重悬,匀浆并单层纱布过滤后得重悬菌液,将重悬菌液或藻类培养悬液分别于2500rpm离心10min,分别取菌体沉淀或藻类沉淀4℃保存,将菌体沉淀和/或藻类沉淀作为固定用污水处理微生物;
(4)将冷却至室温的PVA溶液与污水处理微生物按重量比4 20:1混合后250 500rpm磁~ ~
力搅拌10 20min;立即将沉积玻璃板完全浸入PVA混合液中,10 20kHz超声除气5 15min;取~ ~ ~
出沉积玻璃板,密封安装于不锈钢风道出口,0.4 0.8MPa风压风淋5 20min去除孔隙中多余~ ~
的PVA混合溶液;
(5)4℃下,将含0.5~0.8wt%CaCl2的饱和硼酸溶液通过上流式均匀滤过风淋后的沉积玻璃板,所述饱和硼酸溶液完全浸没整个沉积玻璃板体积,滤过时间0.5 1.5h,取出沉积玻璃~
板置于4℃的冰箱中固化交联10 16h,固化交联后用蒸馏水上流式滤过洗涤15 25min,即得~ ~
固定化生物反应滤板,并将固定化生物反应滤板置于4℃,pH7.2的磷酸盐缓冲液中保存备用。
4.根据权利要求3中所述的一种固定化生物反应滤板制备方法,其特征在于:所述含污7
水处理细菌的菌泥中硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌的菌体总浓度为1.56 5.98×10~
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个/g,所述藻类培养悬液中藻类细胞密度为1.22 6.35×10个/mL;所述固定用污水处理微~
生物包含菌体沉淀和藻类沉淀时,菌体沉淀与藻类沉淀的湿重比为1 10:1。
~
5.根据权利要求3中所述的一种固定化生物反应滤板制备方法,其特征在于:所述步骤(1)还包括污水处理细菌的菌泥富集驯化步骤,具体如下:(A)采用无菌初始培养液对污水处理细菌进行驯化和富集,在发酵罐中将活性污泥按MLSS为2.19 3.03g/L接入培养液中50 100rpm搅拌培养,保证培养条件恒定:温度14‑17℃,~ ~
pH=7.0 7.5,溶氧2.0‑3.0mg/L;所述初始培养液中铵态氮浓度为250mg/L,化学需氧量为~
100mg/L;
(B)培养至MLSS达到8g/L后每6 8小时半量更换驯化培养液,换液前先沉淀20 40min,~ ~
然后去除上清液加入等量无菌无机培养液,共驯化培养48 72h;所述驯化培养液中铵态氮~
和化学需氧量浓度在初始培养液基础上随更换次数递增,每次递增50 70mg/L;
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(C)驯化培养后离心取沉淀,将沉淀用10倍重量生理盐水洗涤三次后,弃上清,计数鉴定后4℃保存即得污水处理细菌的菌泥。
6.根据权利要求5中所述的一种固定化生物反应滤板制备方法,其特征在于:所述初始培养液中还包括2 5g/L凝胶粒,凝胶粒粒径1 3mm,所述凝胶为海藻酸钠凝胶、琼脂凝胶、卡~ ~
波姆凝胶、黄原胶、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶中的一种或多种。
7.一种应用权利要求1或2中所述固定化生物反应滤板进行氨氮污水处理的方法,其特征在于,包含如下具体步骤:(1)将固定化生物反应滤板的侧面打磨后密封安装于完全透明的污水处理反应器中,等间距垂直设置固定化生物反应滤板,上流式预装1×PBS,保持每层固定化生物反应滤板完全浸没即可;所述固定化生物反应滤板中固定的污水处理细菌包括硝化细菌和亚硝化细菌;
(2)将氨氮污水进行固液分离,将液体采用20 30cm粗沙过滤后上流式注入污水处理反~
应器中,液面完全浸没每层固定化生物反应滤板上表面,液面高度维持在10 30cm,液体逐~
层滤过固定化生物反应滤板,每层固定化生物反应滤板水力停留时间为0.3 1h;
~
(3)注入污水液体后,24h连续给予日光灯光照,光照强度为1000 2500Lx;
~
(4)污水处理反应器净化后的出水进行氨氮值和化学需氧量检测,符合国标后排放。
8.一种权利要求7中所述应用固定化生物反应滤板进行氨氮污水处理的方法,其特征在于:所述固定化生物反应滤板的设置层数与氨氮值成正比,氨氮值≤200mg/L设置一层,
200 400mg/L设置二层,400 600mg/L设置三层,以此类推;所述氨氮污水固液分离前进行曝~ ~
气操作;所述步骤(3)中固定化生物反应滤板每层分别给予光照,光照强度1500Lx。