[發明專利]一種膠質芽孢桿菌多糖與殼聚糖雙組份絮凝劑處理重金屬廢水的方法

有效

• 申請號: 201610220208.3
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105712493B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李會;閆玉潔;史勁松;許正宏;李恒;錢建瑛
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12P19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種膠質芽孢桿菌多糖與殼聚糖雙組份絮凝劑處理重金屬廢水的方法，屬廢水處理技術領域。包括以下步驟：1)選用膠質芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)作為生產菌，該菌株保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC 5766；2)菌株活化及發酵培養：菌株經選擇性培養基活化后，接種于種子培養基中培養，得種子菌；將種子菌接種于液體發酵培養基中發酵，得含膠質芽孢桿菌多糖的發酵液；3)雙組份絮凝劑的制備：將膠質芽孢桿菌多糖組份和殼聚糖組份按比例混合均勻，得雙組份絮凝劑；4)處理重金屬廢水：將雙組份絮凝劑以0.1?10％的體積比投入到廢水中，以300?500rpm的轉速攪拌5?15min，觀察到完全絮凝后，沉降去除絮凝物，獲得經凈化處理的廢水。采用本發明方法處理廢水后，溶液濁度降低80％以上，Pb²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺降低90％以上，Zn²⁺、Cu²⁺降低80％以上。

技術領域

本發明具體涉及一種處理廢水的方法，尤其是膠質芽孢桿菌多糖和殼聚糖雙組份絮凝劑處理重金屬廢水的方法，屬于廢水處理技術領域。

背景技術

隨著我國經濟的發展，城市化和工業化進程的不斷加速，廢水排放量也日益增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。重金屬廢水是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘，鎳，汞，鋅，銅，高價鐵，鉛等)廢水是對環境污染最嚴重和對人類危害最大的工業廢水之一，其水質水量與生產工藝有關。大量未經處理或處理不充分不合格的污廢水被用于灌溉，使得農田受到重金屬的污染，導致糧食不符合國家衛生標準，造成糧食產量低，營養下降。重金屬水污染還對養殖業造成了極大的危害，水源污染使得原有的水處理工藝受到了前所未有的挑戰。重金屬離子是廢水處理中的難點，廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉移其存在位置和轉變其物化形態，傳統的廢水處理方法主要可為物理處理法和化學處理法，其能耗大、費用高、效率低的特點使其應用受到了很大的限制。生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法，具有成本低、選擇性好、吸附量大、適用范圍廣等優點，已引起國內外的重視。

膠質芽孢桿菌于20世紀初分離得到，它可分解云母、長石等硅酸鹽礦石而釋放出磷、鉀元素，且在生長過程中能夠產生豐富的莢膜多糖。該多糖是天然高分子材料，具有良好的絮凝效果，絮凝對象較廣，對金屬離子有較強的吸附性能，可以用于處理活性污泥、污水、凈化水質，另外其具有多羥基結構，對金屬離子具有螯合作用，同時可以通過對有機物的絮凝作用，增強對金屬離子的脫除作用，在重金屬廢水處理方面具有較高的實際應用價值。但由于目前國內膠質芽孢桿菌多糖的生產效率較低、提取步驟復雜，導致多糖產量偏低，而作為絮凝劑時多糖用量則較大，極大限制了該多糖的應用。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一套膠質芽孢桿菌高產多糖的方法，以及該多糖和殼聚糖雙組份絮凝劑處理重金屬廢水的方法。

為解決上述技術問題，本發明所提供的具體技術方案如下：

(1)選用膠質芽孢桿菌CGMCC 5766作為微生物多糖生產菌。

(2)菌種發酵培養：挑取生長良好的活化單菌落，接于種子培養基中，30～35℃培養20-30h，得種子菌；將種子菌按體積比1～10％轉接入發酵培養基，30～35℃培養60～80h。

(3)種子培養基配方(g/L)：蔗糖10.0～20.0，尿素0.1～0.5，CaCO₃ 3.0～10.0，MgSO₄·7H₂O 0.1～0.8，K₂HPO₄ 0.1～0.8，NaCl 0.1～0.8，pH 7.0～7.5，121℃滅菌20min。