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耐重金属的菌剂、使用方法及菌剂制备方法

阅读：990发布：2020-05-08

专利汇可以提供耐重金属的菌剂、使用方法及菌剂制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明实施例发明了一种耐重金属的菌剂及菌剂制备方法，包括菌剂包裹物，菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39。本发明实施例通过将菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，菌剂包裹物能有效提高菌剂的机械强度，耐撞击磨损，而且菌剂包裹物上分布的钙离子能与污水中的重金属离子发生离子交换，从而将重金属离子固定在菌剂包裹物上，保护菌剂内部不受重金属离子的影响保持活性，提高对重金属离子冲击的耐受度和系统运行稳定性，提高污水处理效率。，下面是耐重金属的菌剂、使用方法及菌剂制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种耐重金属的菌剂，其特征在于，包括菌剂包裹物，所述菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，所述海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39。
2.根据权利要求1所述的耐重金属的菌剂，其特征在于，所述菌剂包裹物呈多层网络状结构。
3.根据权利要求1所述的耐重金属的菌剂，其特征在于，还包括包埋物，所述包埋物设置于所述菌剂包裹物的内部空间中。
4.根据权利要求1所述的耐重金属的菌剂，其特征在于，所述海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸镁中的至少一种，所述碳酸氢盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢镁中的至少一种。
5.一种菌剂的使用方法，其特征在于，使用权利要求1-4中任一项所述的菌剂去除水中有机物、氨氮和总氮。
6.一种菌剂制备方法，其特征在于，包括如下述步骤：
采用预先制得的合成配水将活性污泥进行曝气驯化；
取预设体积的完成驯化后的污泥混合液进行离心处理，弃上清并加入等体积的去离子水进行悬浮混匀得到污泥悬浊液；
将所述污泥悬浊液进行离心处理，弃上清后依次加入预先配置好的海藻酸盐的水溶液、碳酸氢盐的水溶液和预先烘干的硅藻土，持续搅拌得到混合液A；
将氨水加入预先配置好的硝酸钙的水溶液中得到混合液B；
将所述混合液A加入混合液B中进行搅拌，形成包括耐重金属的菌剂的混合物，其中，在所述混合液中所述海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：
6～41：1～9：11～39。
7.根据权利要求6所述的菌剂制备方法，其特征在于，所述将所述混合液A加入混合液B中进行搅拌，形成包括耐重金属的菌剂的混合物之后，还包括：
将所述混合物进行过滤处理；
用去离子水将过滤处理后的混合物进行清洗得到所述菌剂的微球。
8.根据权利要求6所述的菌剂制备方法，其特征在于，所述海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸镁中的至少一种，所述碳酸氢盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢镁中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的菌剂制备方法，其特征在于，所述海藻酸盐的水溶液为海藻酸钠水溶液，所述海藻酸钠水溶液的质量浓度0.03～0.05克/毫升，所述碳酸氢盐的水溶液为碳酸氢钠溶液，所述碳酸氢钠溶液的质量浓度0.02～0.06克/毫升。
10.根据权利要求6所述的菌剂制备方法，其特征在于，所述采用预先制得的合成配水将活性污泥进行曝气驯化，包括：
配置所述合成配水，所述合成配水的配方为：乙酸钠300～600毫克/升，氯化铵120～
180毫克/升，磷酸二氢钠25～35毫克/升，碳酸氢钠30～40毫克/升，氯化钙10～20毫克/升，硫酸镁18～25毫克/升，氯化铁8～15毫克/升；
在反应容器中加入所述活性污泥和所述合成配水，曝气预设时间段后去除上清，重复执行加入所述合成配水和曝气操作直至完成所述活性污泥的曝气驯化。

说明书全文

耐重金属的菌剂、使用方法及菌剂制备方法

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及污水处理技术领域，尤其是一种耐重金属的菌剂、使用方法及菌剂制备方法。

背景技术

[0002] 近年来采矿、电镀、金属加工等行业企业快速增长，生产加工过程中产生的重金属废水往往未能得到有效处理便接驳入市政管网，随生活污水一起排入市政污水处理厂。由于这些废水重金属离子很高，进入传统生化污水处理单元后对活性污泥的毒性较大，抑制微生物代谢，破坏污泥絮凝沉降，严重影响去除有机物和氨氮的效果，甚至造成处理系统的彻底崩溃。传统的重金属废水处理方法去除效率有限，运行费用普遍偏高，且都需要在传统处理工艺中增设一个独立的处理单元用以去除污水中的重金属离子，废水处理效率低且成本高。

[0003] 可以通过采用微生物固定化技术来降低重金属离子对微生物的影响，微生物固定化技术是指将微生物包埋在特定基质内部，可有效提高减少微生物流失，增强微生物对外界不利环境的抵抗力。但是现有的固定化微生物菌剂不能去除环境中的重金属，无法避免重金属造成的负面影响，且菌剂的结构强度太差，不能够维持包埋微生物的高活性。

发明内容

[0004] 提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明第一方面，提供一种耐重金属的菌剂，包括菌剂包裹物，所述菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，所述海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39，所述菌剂包裹物分布有能与重金属离子发生离子交换的钙离子。

[0006] 可选地，所述菌剂包裹物呈多层网络状结构。

[0007] 可选地，还包括包埋物，所述包埋物设置于所述菌剂包裹物的内部空间中。

[0008] 可选地，所述海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸镁中的至少一种。

[0009] 可选地，所述碳酸氢盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢镁中的至少一种。

[0010] 为解决上述技术问题，本发明第二方面，还提供一种菌剂的使用方法，包括如下述步骤：使用上述的菌剂去除水中有机物、氨氮和总氮。

[0011] 为解决上述技术问题，本发明第三方面，还提供一种菌剂制备方法，包括如下述步骤：

[0012] 采用预先制得的合成配水将活性污泥进行曝气驯化；

[0013] 取预设体积的完成驯化后的污泥混合液进行离心处理，弃上清并加入等体积的去离子水进行悬浮混匀得到污泥悬浊液；

[0014] 将所述污泥悬浊液进行离心处理，弃上清后依次加入预先配置好的海藻酸盐的水溶液、碳酸氢盐的水溶液和预先烘干的硅藻土，持续搅拌得到混合液A；

[0015] 将氨水加入预先配置好的硝酸钙的水溶液中得到混合液B；

[0016] 将所述混合液A加入混合液B中进行搅拌，形成包括耐重金属的菌剂的混合物，其中，在所述混合液中所述海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39。

[0017] 可选地，所述将所述混合液A加入混合液B中进行搅拌，形成包括耐重金属的菌剂的混合物之后，还包括：

[0018] 将所述混合物进行过滤处理；

[0019] 用去离子水将过滤处理后的混合物进行清洗得到所述菌剂的微球。

[0020] 可选地，所述海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸镁中的至少一种，所述碳酸氢盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢镁中的至少一种。

[0021] 可选地，所述海藻酸盐的水溶液为海藻酸钠水溶液，所述海藻酸钠水溶液的质量浓度0.03～0.05克/毫升，所述碳酸氢盐的水溶液为碳酸氢钠溶液，所述碳酸氢钠溶液的质量浓度0.02～0.06克/毫升。

[0022] 可选地，所述采用预先制得的合成配水将活性污泥进行曝气驯化，包括：

[0023] 配置所述合成配水，所述合成配水的配方为：乙酸钠300～600毫克/升，氯化铵120～180毫克/升，磷酸二氢钠25～35毫克/升，碳酸氢钠30～40毫克/升，氯化钙10～20毫克/升，硫酸镁18～25毫克/升，氯化铁8～15毫克/升；

[0024] 在反应容器中加入所述活性污泥和所述合成配水，曝气预设时间段后去除上清，重复执行加入所述合成配水和曝气操作直至完成所述活性污泥的曝气驯化。

[0025] 本发明实施例的有益效果为：通过将菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，菌剂包裹物能有效提高菌剂的机械强度，耐撞击磨损，而且菌剂包裹物上分布有大量钙离子，这些钙离子能与污水中的重金属离子发生离子交换，从而将重金属离子固定在菌剂包裹物上，保护菌剂内部不受重金属离子的影响，从而保持菌剂的活性，提高对重金属离子冲击的耐受度和系统运行稳定性，提高污水处理效率。附图说明

[0026] 结合附图并参考以下具体实施方式，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

[0027] 图1为本发明实施例所得菌剂的原貌示意图；

[0028] 图2为本发明一个实施例中菌剂对城市废水的处理效果示意图；

[0029] 图3为本发明一个实施例中菌剂在活性污泥体系中处理废水的效果示意图；

[0030] 图4为本发明实施例菌剂制备方法的基本流程示意图。

具体实施方式

[0031] 下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

[0032] 应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

[0033] 本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

[0034] 需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元一定为不同的装置、模块或单元，也并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

[0035] 需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

[0036] 下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

[0037] 请参照图1至图3，本发明提供了一种耐重金属的菌剂，包括菌剂包裹物，所述菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，所述海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39。

[0038] 菌剂是由微生物制成的活菌制剂，本实施例提供的菌剂包括菌剂包裹物，该菌剂包裹物用于包裹其中的微生物活菌集团，在实施时，该菌剂包裹物采用海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，其中，海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39，菌剂包裹物的机械结构强度高，从而能为微生物活菌提供一个保护外壳，而且，菌剂包裹物上分布有大量的钙离子，这些钙离子能与重金属离子发生离子交换，从而将污水中的重金属离子(例如Cu2+、Zn2+和Cd2+)固定至菌剂包裹物结构上，保护其中的微生物活性不受重金属影响。

[0039] 在一些实施例中，所述海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸镁中的至少一种，所述碳酸氢盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢镁中的至少一种。海藻酸盐又称海藻酸胶、褐藻酸盐或藻酸盐，是海藻酸的盐类，由(1→4)-β-交联的D-甘露糖醛酸和(1→4)-α-交联的古洛糖醛酸组成的长链聚合物，海藻酸盐溶液遇Ca2+即形成凝胶。碳酸氢盐是碳酸形成的酸式盐，含有碳酸氢根离子。在具体实施时，海藻酸盐和碳酸氢盐不局限于上述的物质，海藻酸盐和碳酸氢盐还可以采用其它的能分别提供海藻酸和碳酸氢根离子的物质即可。

[0040] 以海藻酸钠和碳酸氢钠为例，海藻酸钠、碳酸氢钠、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比可以设计为16:49:6:9:11，当然，海藻酸钠、碳酸氢钠、硅藻土、氨水和硝酸钙还可以采用其它质量比，例如海藻酸钠、碳酸氢钠、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比49:12:41:1:39或者将海藻酸钠、碳酸氢钠、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比设计为20:34:27:8:15或者其它质量比，能进行反应生成多层网络状的菌剂包裹物即可，通过将海藻酸钠、碳酸氢钠和硝酸钙制成相应的水溶液并加入硅藻土和氨水进行反应即可生成菌剂包裹物，提高菌剂整体的机械结构强度并保护其中的微生物活性不受重金属影响。

[0041] 本实施例通过将菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，菌剂包裹物能有效提高菌剂的机械强度，耐撞击磨损，而且菌剂包裹物上分布有大量钙离子，这些钙离子能与污水中的重金属离子发生离子交换，从而将重金属离子固定在菌剂包裹物上，保护菌剂内部不受重金属离子的影响，从而保持菌剂的活性，提高对重金属离子冲击的耐受度和系统运行稳定性，提高污水处理效率。

[0042] 在一些可选实施例中，所述菌剂包裹物呈多层网络状结构。且该菌剂包裹物分布有大量无极矿物颗粒，机械强度高，耐撞击磨损，例如在菌剂包裹物上分布有大量的钙离子，钙离子能将污水中的重金属离子固定至骨架网络的内部空间上，并向水中释放无毒的钙离子，保护内部包埋物不受重金属离子影响。

[0043] 在一些可选实施例中，菌剂还包括包埋物，所述包埋物设置于所述菌剂包裹物的内部空间中。在实施时，菌剂用于去除水中有机物、氨氮和总氮，其中，菌剂中的包埋物为去除水中有机物、氨氮和总氮的微生物，菌剂的整体密度大于水的密度，在水中沉降速率快，固液分离效率高。在实施时，菌剂包裹物内部包埋有高效去除污水中有机物、氨氮和总氮的微生物，制成的菌剂呈灰黄色微球状，菌剂具备高强度、高活性、高效处理污水、耐受重金属离子等优点，可独立使用或投加至活性污泥系统，用于含重金属的污水处理，维持微生物活性，促进泥水分离效果，提高系统对重金属离子冲击的耐受度和系统运行稳定性，能有效提高污水处理效率。

[0044] 在一个可选实施例中，请参照图4，图4是本发明一个实施例菌剂制备方法的基本流程示意图。

[0045] 如图4所示，本发明提供的菌剂制备方法包括如下述步骤：

[0046] S1100、采用预先制得的合成配水将活性污泥进行曝气驯化；

[0047] 合成配水是预选配置的，在实施时，配置合成配水的配方为：配方为：乙酸钠300～600毫克/升，氯化铵120～180毫克/升，磷酸二氢钠25～35毫克/升，碳酸氢钠30～40毫克/升，氯化钙10～20毫克/升，硫酸镁18～25毫克/升，氯化铁8～15毫克/升。活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，在实施时，可以从城市污水处理厂中的曝气池取活性污泥，然后采用合成配水曝气驯化活性污泥，污泥驯化方法为：在反应容器中加入所述活性污泥和所述合成配水，曝气预设时间段后去除上清，重复执行加入所述合成配水和曝气操作直至完成所述活性污泥的曝气驯化。

[0048] 在实施时，反应容器可以采用1升的锥形瓶，在该锥形瓶中加入500毫升的活性污泥和500毫升的合成配水曝气预设时间段，例如曝气10小时、11小时或者12小时，曝气预设时间段后静置并弃上清，可以只去除部分上清，例如弃400毫升或者500毫升上清。然后再加入等体积的合成配水，例如弃400毫升上清时则再加400毫升合成配水，以同样的方式进行曝气，如此重复上述操作完成活性污泥的曝气驯化。

[0049] S1200、取预设体积的完成驯化后的污泥混合液进行离心处理，弃上清并加入等体积的去离子水进行悬浮混匀得到污泥悬浊液；

[0050] 活性污泥完成驯化后得到污泥混合液，然后取预设体积的污泥混合液进行离心处理，例如取1升、1.5升或者2升污泥混合液进行离心处理，以取1升污泥混合液为例，将装有1升污泥混合液的锥形瓶置于离心机中以4000转/分钟的转速室温下离心15分钟，将离心处理后的锥形瓶中的上清去除，加入与上清等体积的去离子水进行悬浮混匀得到污泥悬浊液，在实施时，可以将锥形瓶置于涡流振荡器上进行悬浮混匀。在实施时，可以将上述离心、水洗和混匀步骤重复3次，以提高污泥悬浊液的纯度。

[0051] S1300、将所述污泥悬浊液进行离心处理，弃上清后依次加入预先配置好的海藻酸盐的水溶液、碳酸氢盐的水溶液和预先烘干的硅藻土，持续搅拌得到混合液A；

[0052] 得到污泥悬浊液后再将该污泥悬浊液进行离心处理，在实施时，可以将污泥悬浊液以5000转/分钟的转速室温下离心20分钟，弃上清，并加入与被弃上清等体积的海藻酸盐的水溶液、碳酸氢盐的水溶液和硅藻土，其中，海藻酸盐的水溶液、碳酸氢盐的水溶液和硅藻土依次加入至锥形瓶中并持续搅拌得到混合液A。

[0053] 在实施时，所述海藻酸盐包括海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸镁中的至少一种，以海藻酸盐的水溶液为海藻酸钠水溶液为例，预先配置海藻酸钠水溶液的质量浓度为0.03～0.05克/毫升。碳酸氢盐包括碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢镁中的至少一种，以碳酸氢钠水溶液为例，预先配置碳酸氢钠水溶液的质量浓度为0.02～0.06克/毫升。硅藻土的质量为1～5克，且硅藻土需要预先进行烘干处理，在实施时，可以在搅拌状态下依次加入100毫升质量浓度为0.05克/毫升的海藻酸钠水溶液和0.02克/毫升的碳酸氢钠水溶液，充分混匀后，再加入1克预先烘干的硅藻土，置于35℃水浴内持续搅拌2小时得到混合液A。也可以在搅拌状态下依次加入质量浓度为0.03克/毫升的海藻酸钠水溶液和0.06克/毫升的碳酸氢钠水溶液，充分混匀后，再加入5克预先烘干的硅藻土，置于40℃水浴内持续搅拌1.5小时得到混合液A。或者在搅拌状态下依次加入200毫升质量浓度为0.04克/毫升的海藻酸钠水溶液和
0.03克/毫升的碳酸氢钠水溶液，充分混匀后，再加入4克预先烘干的硅藻土，置于30℃水浴内持续搅拌4小时得到混合液A。

[0054] S1400、将氨水加入预先配置好的硝酸钙的水溶液中得到混合液B；

[0055] 配置混合液B需要用到氨水和硝酸钙的水溶液，通过将氨水加入硝酸钙的水溶液中并充分搅拌即可得到混合液B，在实施时，硝酸钙的水溶液和氨水均为预先配置好的，例如预先配置硝酸钙的水溶液的质量浓度为0.02克/毫升，氨水的质量浓度为0.002克/毫升，将配置好的质量浓度为0.02克/毫升的硝酸钙的水溶液中加入质量浓度为0.002克/毫升的氨水，充分搅拌得到混合液B。

[0056] S1500、将所述混合液A加入混合液B中进行搅拌，形成包括如上述的耐重金属的菌剂的混合物，其中，在所述混合液中所述海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙的质量比为16～49：12～49：6～41：1～9：11～39。

[0057] 将混合液A和混合液B进行混合搅拌即可形成菌剂凝胶，该菌剂凝胶即上述的耐重金的菌剂，在实施时，可以在搅拌状态下，将混合液A逐滴加入到混合液B中，形成菌剂凝胶微球，为了充分反应以形成菌剂凝胶微球，可将混合液A和混合液B混合后持续进行搅拌一段时间，例如持续搅拌12小时、15小时或者20小时，得到的混合物中包括上述耐重金属的菌剂。

[0058] 在一个可选实施例中，所述将所述混合液A加入混合液B中进行搅拌，形成包括耐重金属的菌剂的混合物之后，还包括：

[0059] 将所述混合物进行过滤处理；

[0060] 在步骤S1500中形成的混合物中包括菌剂的凝胶微球和其它杂质，例如没有参与反应的部分活性污泥等，需要进行过滤以去除杂质，在实施时，可以将混合物经筛网过滤。

[0061] 用去离子水将过滤处理后的混合物进行清洗得到所述菌剂的微球。

[0062] 混合物过滤后再用去离子水进行清洗以得到菌剂微球。为提高菌剂的洁净度，可以用去离子水反复清洗多次，例如用去离子水清洗3次、5次或者6次。

[0063] 本实施例通过将菌剂包裹物由海藻酸盐、碳酸氢盐、硅藻土、氨水和硝酸钙构成，菌剂包裹物能有效提高菌剂的机械强度，耐撞击磨损，而且菌剂包裹物上分布有大量钙离子，这些钙离子能与污水中的重金属离子发生离子交换，从而将重金属离子固定在菌剂包裹物上，保护菌剂内部不受重金属离子的影响，从而保持菌剂的活性，提高对重金属离子冲击的耐受度和系统运行稳定性，提高污水处理效率。

[0064] 在一些可选实施例中，本发明提供的耐重金属的菌剂可以应用于重金属污染废水的处理，包括将上述耐重金属的菌剂加入到100～1000倍的生活污水中，曝气6～8小时后停止曝气，静置5分钟，排出所有污水，再次加入等量的生活污水，重复以上步骤4～6次后，将菌剂取出，投加到废水处理的生化系统中。

[0065] 在实施时，所述菌剂的添加量为所述生化系统的总有效容积的0.1～1％。所述重金属污染废水为电镀废水、冶金废水或含重金属的生活废水。所述菌剂包括菌剂包裹物，该菌剂包裹物内部包埋有高效去除污水中有机物、氨氮和总氮的微生物，制成的菌剂密度高于水，在水中沉降速率快，固液分离效率高；菌剂包裹物上均一分布大量钙离子，钙离子可与污水中的重金属离子发生离子交换，从而将重金属离子固定至菌剂包裹物上，保护内部包埋的微生物活性不受重金属影响，并向水中释放无毒的Ca2+。菌剂可独立使用或投加至活性污泥系统，用于含重金属的污水处理，维持微生物活性，促进泥水分离效果，提高系统对重金属离子冲击的耐受度和系统运行稳定性，而且制得的菌剂原料来源广、制备工艺简单、机械强度高、可去除污水中的有机物和氨氮等多类污染物质，有良好的推广应用前景。

[0066] 在一些可选实施例中，上述生化系统为采用活性污泥法或生物膜法的污水处理系统，以耐重金属的菌剂应用于生物膜法中为例，包括以下步骤：

[0067] 1)、将采用上述菌剂制备方法制得的菌剂微球加入至污水处理器中，其中，所述污水处理器容纳有待处理的污水；

[0068] 2)、对污水处理器进行曝气处理；

[0069] 3)、排出污水处理器中的污水，并再次注入待处理的污水；

[0070] 4)、重复上述步骤直至出水水质符合预设标准要求。

[0071] 在实施时，污水处理器可以采用有机玻璃制作的反应器，例如采用有机玻璃制作一个容积为110升的无盖矩形反应器，并向该反应器中加入待处理的污水，例如使用一台蠕动泵向该反应器中加入100升新鲜的含重金属污染的城市污水并加入耐重金属的菌剂。

[0072] 在反应器底部中央放置一个直径为90毫米的硅胶曝气头，由一台空气压缩泵供入压缩空气进行曝气，并调节曝气量为50升/分钟。

[0073] 持续曝气6小时后，将曝气头取出，静置5分钟后，使用一台蠕动泵从反应器中排出100升处理后的污水，则完成一个周期的污水处理过程。

[0074] 该处理周期可重复进行，即重复进行注入污水至反应器中进行曝气后排出污水的步骤，直至出水水质符合预设标准要求，在实施时，出水水质可通过国家水质检测标准方法进行检测。

[0075] 在一些可选实施例中，以耐重金属的菌剂应用于活性污泥法中为例，包括以下步骤：

[0076] 1)、在污水处理器中注入待处理的污水；

[0077] 在实施时，污水处理器可以采用有机玻璃制作的反应器，例如采用有机玻璃制作一个容积为110升的无盖矩形反应器，并使用一台蠕动泵向所述无盖矩形反应器中加入100升新鲜的含重金属污染的城市污水，进水水质的要求：CODCr200～600毫克/升，氨氮20～80毫克/升，Cu2+<250毫克/升。

[0078] 2)、将采用上述菌剂制备方法制得的菌剂微球加入至污水处理器中；

[0079] 在所述无盖矩形反应器中加入200毫升的凝胶微球，和30L采自城市污水处理厂曝气池的活性污泥。

[0080] 3)、对污水处理器进行曝气处理；

[0081] 在所述无盖矩形反应器底部中央放置曝气头，由一台空气压缩泵供入压缩空气进行曝气，并调节曝气量为50升/分钟。

[0082] 4)、排出污水处理器中的污水；

[0083] 持续曝气6小时后，将所述曝气头取出，静置1小时后，使用一台蠕动泵从反应器中排出100升处理后的污水，则完成一个周期的污水处理过程。

[0084] 5)、重复上述步骤直至出水水质符合预设标准要求。

[0085] 上述处理周期可重复进行，即重复注入污水至反应器中进行曝气后排出污水的步骤，直至出水水质符合预设标准要求，在实施时，出水水质可通过国家水质检测标准方法进行检测。

[0086] 所述重金属污染废水为电镀废水、冶金废水或含重金属的生活废水。

[0087] 以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

[0088] 此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

[0089] 尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

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