本发明涉及生物制剂技术领域，具体的，涉及一种污水处理用生物促生剂及其制备方法。
背景技术
随着我国工农业的发展以及人口的不断增多，无论是城市污水、工业污水还是农业富营养的污水，污水处理方面的技术发展被提上了日程。污水量剧增，污水未经处理便直接排入河道的现象普遍存在，造成地表水体的承载能力下降，污染问题日益突出，严重制约了城市和工业的经济发展，威胁着人民身体健康。
近年来水处理领域的重大进展和发展很多集中在生物膜法处理工艺，而生物膜法处理工艺相比起其他污水处理方法，具有投入少、技术先进，管理方便、安全高效等优点。但是在实际使用的过程中，由于污水的成分复杂，投加生物膜法所需微生物菌剂后，废水处理系统依旧可能面临各种问题，例如投加菌剂后，有效菌数量少、活性有限，处理系统的效率较低、难以快速形成菌胶团、抗冲击能力弱等。
生物促生制剂是20世纪90年代国内外迅速发展起来的水处理用制剂，通过向环境或水处理系统投入营养，加快水处理系统中微生物的新陈代谢，提高污水处理行业中的cod去除率、氨氮去除率、总氮去除率等指标。并以此来壮大原来或投加的微生物菌群、延长生物链，使生物生态系统向高层次演替，使微生物的群落多样性增加，提高系统的稳定性及抵御外界不良因素(如毒物)的能力，从而促使环境生态系统向良性循环演替。
目前，生物促生制剂技术及相关产品的作用机制多数是采用酶加营养物质所组成，在废水处理系统中加入生物促生剂，能有效促进废水中微生物的新陈代谢，促进微生物在不利条件下的快速繁殖生长，形成具有良好抗冲击性能及降解性能的菌胶团，以此来提高生物膜法的降解效率。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种污水处理用生物促生剂及其制备方法，所使用的原料价格便宜、容易购得，产品存储时间较长，投加方式方便快捷，可以在短时间内提高污水生物量，提高系统稳定性并提高污水处理能力，不会对系统生态造成破坏，且制备方法简单。
本发明提供了一种污水处理用生物促生剂，由以下重量份配比的原料制成：葡萄糖4～6份、固定化酶微粒1～2份、氨基酸0.7～1份、赤霉素0.1～0.3份、黄腐酸0.1～0.3份、微量元素营养剂0.4～0.6份、磷酸二氢盐1～2份、铵盐1～2份；
所述氨基酸包括异亮氨酸、赖氨酸及色氨酸；
所述微量元素营养剂包括铁盐、锌盐、锰盐、钼盐的混合物。所述污水处理用生物促生剂由以下重量份配比的原料制成：葡萄糖5份、固定化酶微粒1.5份、氨基酸0.8份、赤霉素0.2份、黄腐酸0.25份、微量元素营养剂0.5份、磷酸二氢盐1.3份、铵盐1.5份。
在本发明提供的污水处理用生物促生剂的一种较佳实施例中，所述固定化酶微粒的制备方法为：
(1)将六水三氯化铁及氯化亚铁按摩尔比1:1～2的比例溶于适量0.1mol/l的盐酸溶液中，得到盐酸混合液；
(2)将所述盐酸混合液放入0.2mol/l氨水中，常温搅拌30min，将所得粒子水洗至ph7.0，冷冻干燥，得磁性四氧化三铁粒子，备用；
(3)按0.5g所述磁性四氧化三铁粒子加入2.5ml的aptes、0.63ml水、150ml无水乙醇的比例，向反应器中依次加入所述磁性四氧化三铁粒子、aptes、水及无水乙醇，30℃搅拌10小时，然后对产物真空冷冻干燥，得氨基官能化磁性四氧化三铁粒子；
(4)将辣根过氧化物酶及葡萄糖氧化酶按摩尔比2～3:1混匀，然后加入氨基官能化磁性四氧化三铁粒子及无水乙醇，反应30min后加入戊二醛，最后用蒸馏水产物进行洗涤，得固定化酶微粒，放入冰箱保存备用。
在本发明提供的污水处理用生物促生剂的一种较佳实施例中，所述辣根过氧化物酶的浓度为3mg/ml，所述葡萄糖氧化酶的浓度为10mg/ml。
在本发明提供的污水处理用生物促生剂的一种较佳实施例中，所述异亮氨酸、所述赖氨酸及所述色氨酸的重量比为1:0.5～0.8:0.5～0.7。
在本发明提供的污水处理用生物促生剂的一种较佳实施例中，，所述铁盐、所述锌盐、所述锰盐及所述钼盐的重量比为1:0.2～0.4:0.1～0.3:0.1～0.3。
本发明还提供一种污水处理用生物促生剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按所述重量份配比分别取葡萄糖、固定化酶微粒、氨基酸、赤霉素、黄腐酸、微量元素营养剂、磷酸二氢盐、铵盐；
步骤二、分别将所述葡萄糖、所述氨基酸、所述微量元素营养剂、所述磷酸二氢盐、所述铵盐、所述赤霉素及所述黄腐酸依次加入适量水中溶解，配置成均匀溶液；
步骤三、将所述均匀溶液均匀喷洒在所述固定化酶微粒上，然后置于30～45℃低温烘干，即得污水处理用生物促生剂。
在本发明提供的污水处理用生物促生剂的制备方法的一种较佳实施例中，所述污水处理用生物促生剂的含水量为10～12％。
相较于现有技术，本发明提供的污水处理用生物促生剂具有以下有益效果：
一、本发明污水处理用生物促生剂由微生物所需营养物质所构成，包含碳源、氮源、微量元素营养剂等，生物活性高、抗击bod负荷冲击的能力强，生化处理效率高，可以在短时间内提高污水生物量，提高系统稳定性并提高污水处理能力，适用于各种难降解或可生化性差的工业废水、黑臭河道等环境的厌氧或好氧段。
二、本发明采用固定化酶微粒是将辣根过氧化物酶及葡萄糖氧化酶以纳米级的磁性四氧化三铁粒子作为载体、戊二醛作为交联剂进行共固定而制得，能有效提高辣根过氧化物酶的处理能力。
三、该发明的原料价格便宜、容易购得，并且制备方法简单高效，所制备的生物促生剂可存储时间较长，投加方式方便快捷。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中，污水处理用生物促生剂由以下重量份配比的原料制成：葡萄糖4份、固定化酶微粒2份、氨基酸0.7份、赤霉素0.1份、黄腐酸0.3份、微量元素营养剂0.4份、磷酸二氢盐2份、铵盐2份；
所述固定化酶微粒的制备方法为：
(1)将六水三氯化铁及氯化亚铁按摩尔比1:1的比例溶于适量0.1mol/l的盐酸溶液中，得到盐酸混合液；
(2)将所述盐酸混合液放入0.2mol/l氨水中，常温搅拌30min，将所得粒子水洗至ph7.0，冷冻干燥，得磁性四氧化三铁粒子，备用；
(3)按0.5g所述磁性四氧化三铁粒子加入2.5ml的aptes、0.63ml水、150ml无水乙醇的比例，向反应器中依次加入所述磁性四氧化三铁粒子、aptes、水及无水乙醇，30℃搅拌10小时，然后对产物真空冷冻干燥，得氨基官能化磁性四氧化三铁粒子；
(4)将辣根过氧化物酶及葡萄糖氧化酶按摩尔比2:1混匀，然后加入氨基官能化磁性四氧化三铁粒子及无水乙醇，反应30min后加入戊二醛，最后用蒸馏水产物进行洗涤，得固定化酶微粒，放入冰箱保存备用。
所述氨基酸包括异亮氨酸、赖氨酸及色氨酸，所述异亮氨酸、所述赖氨酸及所述色氨酸的重量比为1:0.5:0.7。
所述微量元素营养剂包括铁盐、锌盐、锰盐、钼盐的混合物，所述铁盐、所述锌盐、所述锰盐及所述钼盐的重量比为1:0.2:0.3:0.3。
所述污水处理用生物促生剂的制备方法如下：
(1)按所述重量份配比分别取葡萄糖、固定化酶微粒、氨基酸、赤霉素、黄腐酸、微量元素营养剂、磷酸二氢盐、铵盐；
(2)分别将所述葡萄糖、所述氨基酸、所述微量元素营养剂、所述磷酸二氢盐、所述铵盐、所述赤霉素及所述黄腐酸依次加入适量水中溶解，配置成均匀溶液；
(3)将所述均匀溶液均匀喷洒在所述固定化酶微粒上，然后置于30℃低温烘干至含水量为12％，即得污水处理用生物促生剂。
实施例2
本实施例中，污水处理用生物促生剂由以下重量份配比的原料制成：葡萄糖5份、固定化酶微粒1.5份、氨基酸0.8份、赤霉素0.2份、黄腐酸0.2份、微量元素营养剂0.5份、磷酸二氢盐1.6份、铵盐1.8份；
所述固定化酶微粒的制备方法为：
(1)将六水三氯化铁及氯化亚铁按摩尔比1:1.5的比例溶于适量0.1mol/l的盐酸溶液中，得到盐酸混合液；
(2)将所述盐酸混合液放入0.2mol/l氨水中，常温搅拌30min，将所得粒子水洗至ph7.0，冷冻干燥，得磁性四氧化三铁粒子，备用；
(3)按0.5g所述磁性四氧化三铁粒子加入2.5ml的aptes、0.63ml水、150ml无水乙醇的比例，向反应器中依次加入所述磁性四氧化三铁粒子、aptes、水及无水乙醇，30℃搅拌10小时，然后对产物真空冷冻干燥，得氨基官能化磁性四氧化三铁粒子；
(4)将辣根过氧化物酶及葡萄糖氧化酶按摩尔比2.5:1混匀，然后加入氨基官能化磁性四氧化三铁粒子及无水乙醇，反应30min后加入戊二醛，最后用蒸馏水产物进行洗涤，得固定化酶微粒，放入冰箱保存备用。
所述氨基酸包括异亮氨酸、赖氨酸及色氨酸，所述异亮氨酸、所述赖氨酸及所述色氨酸的重量比为1:0.7:0.6。
所述微量元素营养剂包括铁盐、锌盐、锰盐、钼盐的混合物,所述铁盐、所述锌盐、所述锰盐及所述钼盐的重量比为1:0.3:0.2:0.2。
所述污水处理用生物促生剂的制备方法如下：
(1)按所述重量份配比分别取葡萄糖、固定化酶微粒、氨基酸、赤霉素、黄腐酸、微量元素营养剂、磷酸二氢盐、铵盐；
(2)分别将所述葡萄糖、所述氨基酸、所述微量元素营养剂、所述磷酸二氢盐、所述铵盐、所述赤霉素及所述黄腐酸依次加入适量水中溶解，配置成均匀溶液；
(3)将所述均匀溶液均匀喷洒在所述固定化酶微粒上，然后置于40℃低温烘干至含水量为11％，即得污水处理用生物促生剂。
实施例3
本实施例中，污水处理用生物促生剂由以下重量份配比的原料制成：葡萄糖6份、固定化酶微粒1份、氨基酸1份、赤霉素0.3份、黄腐酸0.1份、微量元素营养剂0.6份、磷酸二氢盐1份、铵盐1份；
所述固定化酶微粒的制备方法为：
(1)将六水三氯化铁及氯化亚铁按摩尔比1:2的比例溶于适量0.1mol/l的盐酸溶液中，得到盐酸混合液；
(2)将所述盐酸混合液放入0.2mol/l氨水中，常温搅拌30min，将所得粒子水洗至ph7.0，冷冻干燥，得磁性四氧化三铁粒子，备用；
(3)按0.5g所述磁性四氧化三铁粒子加入2.5ml的aptes、0.63ml水、150ml无水乙醇的比例，向反应器中依次加入所述磁性四氧化三铁粒子、aptes、水及无水乙醇，30℃搅拌10小时，然后对产物真空冷冻干燥，得氨基官能化磁性四氧化三铁粒子；
(4)将辣根过氧化物酶及葡萄糖氧化酶按摩尔比3:1混匀，然后加入氨基官能化磁性四氧化三铁粒子及无水乙醇，反应30min后加入戊二醛，最后用蒸馏水产物进行洗涤，得固定化酶微粒，放入冰箱保存备用。
所述氨基酸包括异亮氨酸、赖氨酸及色氨酸，所述异亮氨酸、所述赖氨酸及所述色氨酸的重量比为1:0.8:0.5。
所述微量元素营养剂包括铁盐、锌盐、锰盐、钼盐的混合物，所述铁盐、所述锌盐、所述锰盐及所述钼盐的重量比为1:0.4:0.1:0.1。
所述污水处理用生物促生剂的制备方法如下：
(1)按所述重量份配比分别取葡萄糖、固定化酶微粒、氨基酸、赤霉素、黄腐酸、微量元素营养剂、磷酸二氢盐、铵盐；
(2)分别将所述葡萄糖、所述氨基酸、所述微量元素营养剂、所述磷酸二氢盐、所述铵盐、所述赤霉素及所述黄腐酸依次加入适量水中溶解，配置成均匀溶液；
(3)将所述均匀溶液均匀喷洒在所述固定化酶微粒上，然后置于45℃低温烘干至含水量为10％，即得污水处理用生物促生剂。
本发明提供的污水处理用生物促生剂具有以下有益效果：
一、本发明污水处理用生物促生剂由微生物所需营养物质所构成，包含碳源、氮源、微量元素营养剂等，生物活性高、抗击bod负荷冲击的能力强，生化处理效率高，可以在短时间内提高污水生物量，提高系统稳定性并提高污水处理能力，适用于各种难降解或可生化性差的工业废水、黑臭河道等环境的厌氧或好氧段。
二、本发明采用固定化酶微粒是将辣根过氧化物酶及葡萄糖氧化酶以纳米级的磁性四氧化三铁粒子作为载体、戊二醛作为交联剂进行共固定而制得，能有效提高辣根过氧化物酶的处理能力。
三、该发明的原料价格便宜、容易购得，并且制备方法简单高效，所制备的生物促生剂可存储时间较长，投加方式方便快捷。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。