本發明專利技術公開了一種去除水族箱中氨氮的固定化硝化菌的制備方法。該固定化硝化菌是由具有網格結構的高分子水凝膠及固定在網格中的活性硝化菌構成。高分子水凝膠是水溶性丙烯酸酯單體經自由基聚合形成。本發明專利技術公開了固定化硝化菌在水族箱中使用方法，并提供了固定化硝化菌在水族箱中使用裝置。本發明專利技術實施例的氨氮去除率可以達到95%。使用該硝化菌顆粒處理水族箱中氨氮，簡便易行，氨氮去除率高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種環境凈化領域的硝化菌及其制備方法，具體是一種固定化硝化菌及其去除水族箱中氨氮的方法。
技術介紹
在水族箱中養殖水生動物的過程中，水生動物的糞便及殘餌中都含有大量的氮，水體中氮主要以氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽和有機氮的形式存在。水體中氨氮和亞硝酸鹽的積聚會引起水體溶氧急劇下降、有害氣體增多，有害細菌和條件致病菌大量滋生，造成水生動物疾病暴發和大量死亡。通常水族箱養殖廢水中的氨氮和亞硝酸都采用過濾式凈化材料去除，例如濾膜、海綿、多孔陶瓷或類似的材料，硝化菌(氨氧化細菌或亞硝酸鹽氧化細菌)通過吸附作用附著在該類載體材料的孔隙中，在水族箱中的養殖廢水流經過濾材料時，硝化菌與氨氮或者亞硝酸氮接觸并進一步降解去除。過濾式凈化材料本身不具有降解氨氮和亞硝酸氮的功能，只有足夠的硝化菌附著在過濾材料上才能達到去除效果。而大多數硝化菌是化能自養型微生物，繁殖速度慢，在過濾材料上的吸附過程通常需要大約兩到四周的時間，才能發揮作用將氨氮轉化為亞硝酸氮，而亞硝酸氮比氨氮的毒性更大而且更容易在養殖廢水中積累。吸附在過濾材料上的硝化菌還需要的二至四個星期的時間才能將亞硝酸氮進一步氧化成沒有毒性的硝酸氮。在過濾材料放置在水族箱后的兩周至兩個月的時間后，水族箱的水質才能有利于水生動物的生長。此外過濾材料的孔隙很容易被堵塞而影響其繼續使用，必須進行定期的清理或更換，在過濾材料的清洗或更換過程中，附著在過濾材料上的硝化菌也被一起清除了，硝化菌在過濾材料上的再次吸附和富集又需要很長的時間。因此，常用的過濾材料降解氨氮的最大的問題是在放置在水族館后不能馬上發揮作用。此外，過濾材料在水族箱中的擺放常常是為了美化的目的，而吸附了硝化菌后的過濾材料會破壞水族館的美觀。本專利技術將高濃度的活性硝化菌固定化在高分子水凝膠中，制成具有高活性的固定化硝化菌。固定化硝化菌可以在投放到水族箱后立即降解水體中的氨氮和亞硝酸氮。同時包含了固定化硝化菌的水族館凈化裝置不僅能去除水族箱的氨氮還能與整個水族館環境有機的融為一體，提高水族館的景觀效果。
技術實現思路
針對現有技術的上述不足，本專利技術提供一種去除水族箱中氨氮的固定化硝化菌的制備和使用方法。，其特征在于，將硝化菌濃縮液加入丙烯酸酯單體溶于去離子水后形成的乳液中，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加入交聯劑和引發劑，經乳液自由基聚合形成固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成一定尺寸的規整顆粒，即得到固定化硝化菌。所述的固定化硝化菌中硝化菌濃縮液的質量百分比為5?30%，丙烯酸酯單體的質量百分比為10?40%，交聯劑的質量百分比為5?10%，引發劑的質量百分比為0.1?1.0%，去離子水的質量百分比為19?79.9%。所述的硝化菌濃縮液是在好氧條件下培養并篩選和馴化處理后得到的硝化菌，混合液揮發性懸浮固體濃度(MLVSS)為8000-40000 mg/L。所述的交聯劑為N，N’ -亞甲基丙烯酸酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一種或其組合。所述的引發劑為N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽中的一種或其組合。將得到的固定化硝化菌放置在水族箱中的過濾槽中，在水族箱自身水循環過程中，含氨氮養殖廢水在經過含有固定化硝化菌的過濾槽去除氨氮后再返回水族箱。本專利技術采用固定化硝化菌去除水族箱中的氨氮，該固定化硝化菌不僅具有良好的穩定性而且保留了硝化菌的活性，具有硝化菌負載量、活性高、氨氮去除速度快、凈化效率高、成本低、制備工藝簡單等特點，并且可以直接結合水質凈化裝置，將制備的包埋硝化菌可以應用于水族箱中氨氮和亞硝酸氮的去除，可以達到良好的處理效果。【具體實施方式】下面對本專利技術的實施例作詳細說明:本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1: 將25g分子量為5000的丙烯酸酯單體溶解在36.5g去離子水中形成乳液，在乳液中加入30g MLVSS 15000mg/L的硝化菌濃縮液，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加Λ 7.5g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和Ig亞硫酸鈉，經乳液自由基聚合形成大塊固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成邊長為2_的立方體，即得到固定化硝化菌。將得到的固定化硝化菌放置在水族箱中的過濾槽中，在水族箱自身水循環流速10 mL/min的連續通過固定化硝化菌，與未放置固定化硝化菌對照，氨氮去除率可達到98.1%。實施例2: 將1g分子量為10000的丙烯酸酯單體溶解在69.5g去離子水中形成乳液，在乳液中加入15g MLVSS 22000mg/L的硝化菌濃縮液，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加入5g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.5g亞硫酸鈉，經乳液自由基聚合形成大塊固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成邊長為4_的立方體，即得到固定化硝化菌。將得到的固定化硝化菌放置在水族箱中的過濾槽中，在水族箱自身水循環流速10 mL/min的連續通過固定化硝化菌，與未放置固定化硝化菌對照，氨氮去除率可達到98.3%。實施例3: 將20g分子量為10000的丙烯酸酯單體溶解在46.5g去離子水中形成乳液，在乳液中加入25g MLVSS 18000mg/L的硝化菌濃縮液，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加入7.5g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和Ig亞硫酸氫鈉，經乳液自由基聚合形成大塊固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成邊長為2_的立方體，即得到固定化硝化菌。將得到的固定化硝化菌放置在水族箱中的過濾槽中，在水族箱自身水循環流速10 mL/min的連續通過固定化硝化菌，與未放置固定化硝化菌對照，氨氮去除率可達到97.1%。實施例4: 將1g分子量為4000的丙烯酸酯單體溶解在74.5g去離子水中形成乳液，在乳液中加入1g MLVSS 20000mg/L的硝化菌濃縮液，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加入5g聚乙二醇二丙烯酸酯和0.5g N, N, N，, 四甲基乙二胺，經乳液自由基聚合形成大塊固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成邊長為3_的立方體，即得到固定化硝化菌。將得到的固定化硝化菌放置在水族箱中的過濾槽中，在水族箱自身水循環流速20mL/min的連續通過固定化硝化菌，與未放置固定化硝化菌對照，氨氮去除率可達到96.6%。實施例5: 將20g分子量為3000的丙烯酸酯單體溶解在52g去離子水中形成乳液，在乳液中加入20g MLVSS 15000mg/L的硝化菌濃縮液，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加入7.5g聚乙二醇二丙稀酸醋和0.5g N, N'-四甲基乙二胺，經乳液自由基聚合形成大塊固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成邊長為5_的立方體，即得到固定化硝化菌。將得到的固定化硝化菌放置在水族箱中的過濾槽中，在水族箱自身水循環流速20 mL/min的連續通過固定化硝化菌，與未放置固定化硝化菌對照，氨氮去除率可達到96.2%。實施例6: 將15g分子量為5000的丙烯酸酯單體溶解在52g去離子水中形成乳液，在乳液中加入25g MLVSS 10000mg/L的硝化菌濃縮液，快速攪拌使其混合均勻形成穩定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種去除水族箱中氨氮的固定化硝化菌的制備方法，其特征在于，將硝化菌濃縮液加入丙烯酸酯單體溶于去離子水后形成的乳液中，快速攪拌使其混合均勻形成穩定的懸濁液，再加入交聯劑和引發劑，經乳液自由基聚合形成固定化硝化菌的丙烯酸酯水凝膠，將此水凝膠切成一定尺寸的規整顆粒，即得到固定化硝化菌。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：何丹農，董亞梅，童琴，嚴鵬，
申請(專利權)人：上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31
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