[發(fā)明專利]一種利用考克氏菌活性多糖制備有害重金屬吸附劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811325432.4
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN109663582B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆軍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/30
• 分類號(hào): B01J20/30;B01J20/24;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明涉及水污染處理技術(shù)領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有自來水中重金屬吸附去除的效果不理想的問題，本發(fā)明提供了一種利用考克氏菌活性多糖制備有害重金屬吸附劑的方法。所述方法包括以下步驟：1)培育菌株：將所選考克氏菌接種于微生物培養(yǎng)液中形成菌液，對菌液所選菌株進(jìn)行培育；2)提取絮凝劑：對培育好的菌液進(jìn)行濃縮，進(jìn)行透析和離心分離后提取得到微生物絮凝劑；3)制備吸附劑：將微生物絮凝劑溶于瓊脂和淀粉的混合水溶液中，凝固后制得有害重金屬吸附劑。本發(fā)明方法整體步驟簡潔，制備效率和產(chǎn)率均較高；所制得的吸附劑具有安全無害的優(yōu)點(diǎn)，可直接添加到飲用水中，實(shí)現(xiàn)對有害重金屬成分的吸附去除，并且對有害重金屬成分吸附效率高、吸附效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水污染處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用考克氏菌活性多糖制備有害重金屬吸附劑的方法。

背景技術(shù)

人們在生產(chǎn)生活中使用的水大多為自來水，主要是通過自來水廠將從地下水或河水等水源抽取的水進(jìn)行處理獲得。由于部分水源受到工業(yè)或生活污水排放影響而導(dǎo)致重金屬含量超標(biāo)，雖然在供人畜飲用前經(jīng)過自來水廠的處理，但是部分重金屬的含量依然處于較高的指標(biāo)，部分甚至超標(biāo)；另外城市自來水輸水管路老舊也會(huì)導(dǎo)致重金屬如鉛等滲入水體中造成重金屬含量超標(biāo)。

如新加坡聯(lián)合早報(bào)網(wǎng)2016年3月17日報(bào)道，美國有600萬人的自來水受到重金屬鉛污染。法新社引述《今日美國》的報(bào)道稱，美國有2000個(gè)自來水系統(tǒng)受到鉛污染，水中的含鉛量比聯(lián)邦條例許可的含量高。報(bào)道也說，美國全部50個(gè)州都出現(xiàn)含鉛量高于聯(lián)邦條例許可的情況。

又如2016年3月，江蘇省質(zhì)監(jiān)局發(fā)布電水壺等小家電產(chǎn)品的抽檢報(bào)告：部分樣品使用的鋼材是高錳鋼，使用時(shí)很容易析出重金屬，長期使用會(huì)讓人記憶力衰退、精神萎靡，而其中55.6％的電水壺都存在這樣的問題，錳含量在10％左右。

另外，城市供水系統(tǒng)普遍采用的二次供水高位水箱，常常出現(xiàn)管理不善導(dǎo)致清洗不及時(shí)而出現(xiàn)的自來水污染，也使得居民飲用水中重金屬離子超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)大增。

居民生活飲用水重金屬超標(biāo)的情況原因很多，除上述外，由于工業(yè)污染加重導(dǎo)致飲用水水源地受污染，自來水廠難以全部或勉強(qiáng)可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)重金屬指標(biāo)達(dá)標(biāo)，大多數(shù)居民難以喝到優(yōu)質(zhì)水，甚至簡單的煮沸都可能導(dǎo)致處于達(dá)標(biāo)臨界點(diǎn)的合格水變成不合格水。

而目前市場上雖然出售具有重金屬脫除功能的凈水器，凈水器主要靠內(nèi)部的濾芯對金屬離子進(jìn)行吸附脫除，長期使用后濾芯的吸附能力達(dá)到飽和，脫除重金屬離子的能力下降，而部分重金屬離子還有可能從濾芯上脫附重新進(jìn)入水體被人引飲用，帶來健康風(fēng)險(xiǎn)，而普通市民缺少凈水器的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)和意識(shí)，不能對濾芯進(jìn)行及時(shí)科學(xué)的更換。除以上原因外不排除其它潛在原因都會(huì)導(dǎo)致飲用水存在飲用健康隱患，因此需要對飲用水進(jìn)行飲用前的重金屬終端脫除。

生物吸附法是新興的水處理方法，具有成本低、可處理低濃度重金屬水體、適用的pH值與溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。生物吸附法包括微生物體吸附法，微生物體吸附主要是利用細(xì)胞壁表面具有的絡(luò)合、配位基團(tuán)與金屬離子形成離子鍵達(dá)到吸附目的，但是微生物體在水中生存條件要求較為嚴(yán)苛限制了微生物體吸附的應(yīng)用。而微生物體分泌物主要是微生物體分泌的細(xì)菌胞外多糖、莢膜多糖等。胞外多糖具有較大的比表面積、豐富的表面羧基、氨基等和強(qiáng)負(fù)電性，對重金屬具有較強(qiáng)的吸附能力。目前的多數(shù)研究肯定了胞外多糖在微生物體吸附過程中的吸附作用，但是專門將胞外多糖分離進(jìn)行吸附重金屬的研究還較少，尤其是用于飲用水飲用前的重金屬處理，而且從部分微生物體上分離胞外多糖制備的吸附劑的吸附效率低，吸附劑性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有自來水中有害重金屬吸附去除的效果不理想的問題，本發(fā)明提供了一種利用考克氏菌活性多糖制備有害重金屬吸附劑的方法。其旨在實(shí)現(xiàn)所制得的吸附劑能夠有效吸附去除飲用水中對人體有害的重金屬成分，如鉛和錳等有害重金屬，并且保持長期的高效性同時(shí)確保對人體安全無毒的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：