一种微电生物浮基及其制备方法和基于其的生态床强化净化水体氮磷的方法与流程

文档序号:11927034阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种微电生物浮基的制备方法,其特征是按如下步骤进行:

(1)富集、分离培养筛选出氨化、硝化、反硝化过程的优势菌种:克雷白氏杆菌、β-变形菌门亚硝化单胞菌、奥克西托克雷白杆菌和地衣芽孢杆菌;

(2)将各优势菌种按质量比1:1:1:1配制成混合菌泥,再与过100目筛的竹炭、生物质石墨烯按质量比1~2:2:1均混配制成菌炭烯混合物;所述竹炭为多孔生物炭;

(3)将所述菌炭烯混合物与融化冷却至35℃的海藻酸钠-碳酸钙包埋溶液经130r/min搅拌15分钟,制备出均混的菌炭烯包埋物;在所述菌炭烯包埋物中,菌炭烯混合物与海藻酸钠的质量比为1:1;在所述海藻酸钠-碳酸钙包埋溶液中海藻酸钠的质量浓度为1%,碳酸钙与海藻酸钠的质量比为3:100;

(4)将所述菌炭烯包埋物注入半球型造孔模具内,移动所述模具缓入氯化钙交联溶液中,2h后在所述交联溶液中倒翻并震动模具以脱落包埋物,移去模具并将浸入所述交联溶液中的半球型包埋物送入4℃冷藏室内继续固化10h,制得半球型多孔微电生物浮基;所述氯化钙交联溶液的质量浓度为3%、pH=7。

2.根据权利要求1所述的微电生物浮基的制备方法,其特征是:所述半球型造孔模具是在半球形模具的内表面分布有多个垂直向上的短柱。

3.一种权利要求1或2所述制备方法所制备的微电生物浮基。

4.一种基于权利要求3所述微电生物浮基的生态床强化净化水体氮磷的方法,其特征在于:

MFC生态浮床漂浮在水体浅表层,所述MFC生态浮床由MFC与供栽培植物的浮床(1)有机组成;所述MFC为微生物燃料电池;

在所述浮床(1)下方固定有导电网(8),且所述导电网(8)通过导电连接线(6)与所述MFC的阳极室(4)相连接;在所述导电网内放置有若干个微电生物浮基(7);在所述浮床(1)上设有植物栽培穴(2),强去除氮磷的优势水生或湿生植物栽培于所述植物栽培穴(2)中,且植物根系深入到导电网(8)内并包裹所述微电生物浮基(7);

所述导电网(8)的底部通过导电线(5)延伸至水体中下层;

位于水体浅表层的微电生物浮基(7)利用包埋的各优势菌种在兼氧、厌氧环境下分解水体中的有机氮、氨氮与无机氮,降解产出的氨盐、硝酸盐与水体中溶解磷有机活化,强化分布于微电生物浮基(7)中的植物根系对氮磷的吸收利用;同时所述微电生物浮基(7)中的多孔竹炭既利于微生物挂膜、又为微生物生长代谢补充碳源;

所述MFC释放的电子经由导电连接线(6)、导电网(8)、微电生物浮基(7)和导电线(5)传输至水体浅表层与水体中下层,将水体中的亚硝酸盐转化为挥发性氮气。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述导电网(8)和所述导电线(5)为柔性纤细的石墨烯塑线或钢线。

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