[發明專利]一種提高硝化菌和亞硝化菌培養密度的微載體及其制備方法

有效

• 申請號: 201811177584.4
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109251876B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 梁曉聲
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/38
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉天鈺

本發明提供了一種提高硝化菌和亞硝化菌培養密度的微載體，采用以下方法制備：稱取聚乙烯醇并添加至去離子水中溶脹，然后通過加熱、攪拌使其完全溶解；在聚乙烯醇溶液中加入氣相白炭黑；將聚乙烯醇?氣相白炭黑混懸液逐滴加入至植物油中；乳化反應得到乳液；將戊二醛溶液、鹽酸溶液加入至乳液中發生交聯反應，持續攪拌至交聯反應結束，生成沉淀；將沉淀離心分離后用丙酮和水依次進行清洗，再采用丙酮脫水，并晾干后得到白色粉末；將白色粉末浸泡至過量的氫氟酸溶液中，浸泡后離心分離沉淀，用去離子水清洗，并晾干后制得多孔聚乙烯醇微載體。上述微載體可提高硝化菌和亞硝化菌的培養密度，提高硝化菌擴大培養的經濟性。

技術領域

本發明屬環境微生物領域，具體涉及制備一種提高硝化菌及亞硝化菌培養密度的固定化微載體的制備方法。

背景技術

污水處理過程中，氨氮的硝化作用分為兩個階段，即亞硝化(氨氧化)和硝化(亞硝酸氧化)，分別由兩類化能自養微生物完成，亞硝化細菌進行氨的氧化，硝化細菌完成亞硝酸氧化。硝化細菌統歸于硝化桿菌9個屬：硝化桿菌屬、硝化刺菌屬、硝化球菌屬、亞硝化單胞菌屬、亞硝化螺菌屬、亞硝化球菌屬(Nitrosococus)和亞硝化葉菌屬(Nitrosolobus)，共14種，除上述9屬外還有另外2屬(硝化螺菌屬和亞硝化弧菌屬)共20種。

細胞微載體通常指直徑在60～250μm，能適用于動物細胞貼壁生長的微珠。常用材料有葡聚糖、明膠、海藻酸鹽、纖維素、殼聚糖等。微載體的使用可大大提高貼壁生長細胞的貼附面積，對于貼壁生長的微生物同樣有良好的促進生長及活性的效果。為了進一步提高微載體的比表面積，通常還可采用凍干，反復凍融，形貌控制等措施。氣相白炭黑為以四氯化碳為原料通過高溫化學氣相沉積法合成的無定形白色二氧化硅流動性粉末，具有超大比表面積和容積嚴格的粒度分布，其原生粒徑介于7～80nm之間，比表面積一般大于100m²/g。本發明創造性的使用了氣相白炭黑為模板，并進一步對模板進行腐蝕的方法來增大微載體的比表面積，所用材料粒徑與貼壁培養的微生物數量級近似，有利于硝化菌在微載體上的吸附。

發明內容

本發明解決了上述現有技術中的不足，提供了一種提高硝化菌和亞硝化菌培養密度的微載體，上述微載體可提高硝化菌和亞硝化菌的培養密度，提高硝化菌擴大培養的經濟性。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種提高硝化菌和亞硝化菌培養密度的微載體，采用以下方法制備：

(1)、稱取聚乙烯醇并添加至去離子水中溶脹，然后通過加熱、攪拌使其完全溶解，制得濃度為10～100g/L的聚乙烯醇溶液；

(2)、在聚乙烯醇溶液中加入氣相白炭黑，得到聚乙烯醇-氣相白炭黑混懸液，所加入的氣相白炭黑與聚乙烯醇的質量比為1:1～5；

(3)、在磁力攪拌條件下，將聚乙烯醇-氣相白炭黑混懸液按照1:2～10的體積比逐滴加入至植物油中，所述植物油中含有濃度為1～10g/L的司班-80；滴加完畢后在30-90℃條件下進行乳化反應，得到乳液；

(4)、將戊二醛溶液按照0.8～6.8:1000的體積比滴加至乳液中，攪拌后繼續將鹽酸溶液按照0.8～5:1000的體積比加入至乳液中發生交聯反應，持續攪拌至交聯反應結束，生成沉淀；

(5)、將沉淀離心分離后用丙酮和水依次進行清洗，再采用丙酮脫水，并晾干后得到白色粉末；

(6)、將白色粉末浸泡至過量的氫氟酸溶液中，浸泡10～20分鐘后離心分離沉淀，用去離子水清洗，并晾干后制得多孔聚乙烯醇微載體，即為提高硝化菌和亞硝化菌培養密度的微載體。

步驟(1)中通過水浴加熱至50℃。

步驟(3)中乳化反應的時間為30min。

步驟(4)中所添加的戊二醛溶液的質量濃度為25％；所添加的鹽酸溶液濃度為1mol/L。