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領域，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，靜置預設時間，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。將該凝膠體應用于污水處理裝置，基于凝膠體內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，從而使得污水處理裝置具有良好的污水處理效果。
權利要求書
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，靜置預設時間，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：將石墨烯復合海綿在預設溫度下真空烘干第一時長，得到的多孔石墨烯復合海綿作為所述載體。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨烯復合海綿中的海綿包括聚氨酯海綿。
4.根據(jù)權利要求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合海綿浸泡于具有金屬離子的溶液中，達到第二時長后，取出加熱干燥，得到的載有金屬離子的多孔石墨烯復合海綿作為所述載體。
5.根據(jù)權利要求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，包括至少一個反應器和電化學控制組，所述反應器包括多個電極氈，所述多個電極氈在所述反應器的進水口至排水口方向上分層間隔設置；其中，每層電極氈附近設置有參比電極，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利要求6中的包埋有微生物的凝膠體；所述電化學控制組分別與每個所述反應器中的電極氈電連接，分別與每個所述反應器中的參比電極通信連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的污水處理裝置，其特征在于，所述反應器還包括氮氣發(fā)生器和曝氣盤，所述曝氣盤設置于所述反應器內部并靠近所述進水口；所述氮氣發(fā)生器與所述曝氣盤連通，用于對所述反應器內部的氣體進行吹脫。
9.根據(jù)權利要求7所述的污水處理裝置，其特征在于，兩個或多個所述反應器串行連通，任意兩個相鄰的反應器之間設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，采用如權利要求7-9中任意一項所述的污水處理裝置對污水進行處理。
發(fā)明內容
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，該包埋方法能夠將微生物包埋于凝膠體內，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，將該凝膠體應用于污水處理裝置，基于凝膠體內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，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，靜置預設時間，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：將石墨烯復合海綿在預設溫度下真空烘干第一時長，得到的多孔石墨烯復合海綿作為載體。
在一些實施例中，石墨烯復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：將多孔石墨烯復合海綿浸泡于具有金屬離子的溶液中，達到第二時長后，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，包括至少一個反應器和電化學控制組，反應器包括多個電極氈，多個電極氈在反應器的進水口至排水口方向上分層間隔設置；其中，每層電極氈附近設置有參比電極，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；
電化學控制組分別與每個反應器中的電極氈電連接，分別與每個反應器中的參比電極通信連接。
在一些實施例中，反應器還包括氮氣發(fā)生器和曝氣盤，曝氣盤設置于反應器內部并靠近進水口；氮氣發(fā)生器與曝氣盤連通，用于對反應器內部的氣體進行吹脫。
在一些實施例中，兩個或多個反應器串行連通，任意兩個相鄰的反應器之間設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行處理。
本申請實施例的有益效果：區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，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，靜置預設時間，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，將該凝膠體應用于污水處理裝置，基于凝膠體內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，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器和電化學控制組，該反應器包括多個電極氈，多個電極氈在反應器的進水口至排水口方向上分層間隔設置；其中，每層電極氈附近設置有參比電極，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。電化學控制組分別與每個反應器中的電極氈電連接，分別與每個反應器中的參比電極通信連接�；谠撐鬯幚硌b置的結構，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，電化學控制組基于參比電極反饋的數(shù)據(jù)控制電極氈進行電化學作用，使得凝膠體內微生物具有電活性，從而提高凝膠體內微生物菌種的生化作用效率，誘導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）
