复合微生物制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合微生物制剂及其制备方法和应用，该复合微生物制剂包括黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉，这些成分通过含磷酸二氢钠的溶液交联形成复合微生物制剂。其制备方法为：取聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅和沸石粉制得凝胶液，与含活性炭的黄孢原毛平革菌孢子悬液混合后，逐滴滴入含磷酸二氢钠溶液中，制得包埋小球，经Kirk无机培养液培养，制得复合微生物制剂。本发明专利技术的复合微生物制剂含有丰富的空隙构造、吸附效率高、选择性好、吸附剂稳定性强，其制备方法具有操作简单、成本低、经济适用等优点，可应用于去除废水中的镉和2，4-二氯酚。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种复合微生物制剂及其制备方法和应用，该复合微生物制剂包括黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉，这些成分通过含磷酸二氢钠的溶液交联形成复合微生物制剂。其制备方法为：取聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅和沸石粉制得凝胶液，与含活性炭的黄孢原毛平革菌孢子悬液混合后，逐滴滴入含磷酸二氢钠溶液中，制得包埋小球，经Kirk无机培养液培养，制得复合微生物制剂。本专利技术的复合微生物制剂含有丰富的空隙构造、吸附效率高、选择性好、吸附剂稳定性强，其制备方法具有操作简单、成本低、经济适用等优点，可应用于去除废水中的镉和2，4-二氯酚。【专利说明】复合微生物制剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及微生物制剂及废水处理领域，尤其涉及一种复合微生物制剂，还涉及 该复合微生物制剂的制备方法以及在去除废水中的重金属和有机污染物中的应用。
技术介绍
由于人口的剧增、迅速发展的工业化和城市化，重金属和有机物污染复合废水的 污染日益恶化。近几年，同时含有重金属和有机物的复合废水受到人们越来越多的关注，这 些水体在排入接纳水体之前，必须经过处理使其浓度降低至法律、法规允许的排放浓度。因 此复合废水的治理成为现阶段亟需解决的一大问题。 生物吸附法处理重金属和有机物复合废水具有效率高、选择性强、操作简单、能耗 低及经济可行等优点而优越于其他方法（如强化混凝法、光化学催化法），因此倍受到人们 的青睐。但是单一的吸附剂已不能满足复合废水的需求，所以需要研究多功能的复合微生 物制剂，通过结合多种材料的优点到达高效处理复合废水的目的。 黄孢原毛平革菌属于白腐真菌的一种，其对重金属有较强的吸附作用，但是在较 高浓度的复合废水中黄孢原毛平革菌的吸附时间较长、耐受力较弱。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种含有丰富的空隙 构造、孔隙率高、吸附效率高、选择性好、稳定性强的复合微生物制剂，还提供了一种制备工 艺简单、生产成本低的复合微生物制剂的制备方法，该复合微生物制剂可应用于废水镉和 2,4-二氯酚的处理、具有吸附效率高、微生物利用率高、应用成本低等优势。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种复合微生物制剂，前述复合 微生物制剂包括黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉，复 合微生物制剂包括黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉， 前述黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉通过含磷酸二 氢钠的溶液交联形成复合微生物制剂。 进一步的，前述复合微生物制剂是直径为2cm?4cm的微球，前述微球的含水率为 80%?90%。 作为一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种上述的复合微生物制剂的制备方 法，包括以下步骤： S1、取聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅及沸石粉制备得到凝胶液； S2、将黄孢原毛平革菌孢子悬浮液与活性炭混合，得到含活性炭的黄孢原毛平革 菌孢子悬液； S3、将前述含活性炭的黄孢原毛平革菌孢子悬液与前述步骤Sl制得的凝胶液混 合，得到混合液，然后将前述混合液逐滴滴入到含磷酸二氢钠的溶液中，进行固化交联形成 包埋小球；固化交联的时间优选为Ih?6h ; S4、将前述包埋小球在培养液中培养得到复合微生物制剂。 进一步的，前述步骤Sl具体包括以下步骤： S1-1、取聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅及沸石粉加入生理盐水中，得到前驱体溶 液； S1-2、将前述前驱体溶液在40°C下水浴加热1?2h，然后升温至60°C，水浴加 热1?3h，最后升温至85°C，水浴加热8?IOh,在前述水浴加热过程中以搅拌转速为 400rpm?500rpm对前述前驱体溶液进行搅拌，得到凝胶液。 进一步的，前述聚乙烯醇、海藻酸钠、沸石粉和二氧化硅的质量比为（10? 12) : I : (1?2) : (2?4)，前述聚乙烯醇与前述生理盐水的质量体积比为Ig : 8? 12. 5ml 〇 进一步的，前述步骤S2中，前述黄孢原毛平革菌孢子悬液中的孢子数为IO4个/ ml?IO6个/ml ;前述含活性炭的黄孢原毛平革菌孢子悬液中前述活性炭的质量浓度为 3%?5%。 进一步的，前述步骤S3中，前述混合液中前述含活性炭的黄孢原毛平革菌孢子悬 液的体积分数为15%?30%;前述混合液与前述含磷酸二氢钠溶液的体积比为1 : 2?5 ; 前述含磷酸二氢钠的溶液为含磷酸二氢钠的饱和硼酸溶液；前述含磷酸二氢钠的饱和硼酸 溶液中磷酸二氢钠的浓度为〇· 5mol/L?I. 5mol/L。 进一步的，前述步骤S4中，前述培养液为Kirk无机培养液，前述包埋小球的培养 条件为：在35°C?39°C条件下，振荡培养60h?72h。 作为一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种上述的复合微生物制剂或上述的制 备方法制备得到的复合微生物制剂在吸附降解废水中的镉和2,4_二氯酚的应用，包括以 下步骤： 向含镉和2,4_二氯酚的废水中，加入前述复合微生物制剂，调节废水的pH值为 6?7,在35°C?39°C条件下进行振荡吸附处理，反应完成后固液分离，完成吸附； 每升废水中添加干重量为0. 9g?15. 8g的前述复合微生物制剂。优选的，每升废 水中添加干重量为4. Ig的前述复合微生物制剂。 进一步的，前述废水中镉的初始浓度为5mg/L?80mg/L，优选的，废水中镉的初始 浓度为5mg/L?20mg/L ;前述废水中2,4_二氯酚的初始浓度为20mg/L?40mg/L ;前述振 荡吸附的转速为130rpm?160rpm，时间为48h?108h。 本专利技术的创新点在于： 本专利技术通过将聚乙烯醇、海藻酸钠及二氧化硅、沸石粉和活性炭等添加剂负载在 黄孢原毛平革菌上，使得黄孢原毛平革菌在复合微生物制剂中高度密集并保持生物活性， 并使该复合微生物制剂具有耐毒性、抗杂菌、耐冲击负荷的优点。聚乙烯醇是一种典型的包 埋材料，通过固定化不仅将微生物以较高的浓度聚集，还能使微生物在环境条件恶劣时得 到保护；它也是一种生物高分子吸附材料，对人体和生物无毒，具有良好的生物相容性和生 物降解性。此外，向混合体系中添加适量的海藻酸钠、活性炭、二氧化硅、沸石粉和吐温80， 以改善交联固定化载体的物理性质，提高其耐受恶劣环境的能力及同时处理复合废水中重 金属和有机物的能力。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于： 1、本专利技术的复合微生物制剂具有含有丰富的空隙构造、吸附效率高、选择性好、稳 定性强、成本低且微生物利用率高的优点，能同时处理复合污染废水中的镉和二氯酚，且处 理范围广，此外，本专利技术的复合微生物制剂安全环保，回收方便，可重复利用，无二次污染。 2、本专利技术的制备方法具有操作简单、易于控制、实用性强、经济适用等优点，采用 包埋材料大大提高了黄孢原毛平革菌的耐受毒性和吸附降解能力，使其同时去除复合废水 中重金属和有机污染物的去除效率大幅度提高，并且能够从废水中选择性回收有用金属， 无二次污染；通过固定化降低了处理过程中有毒污染物对微生物的毒害作用，提高了处理 效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合微生物制剂，其特征在于，所述复合微生物制剂包括黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉，所述黄孢原毛平革菌菌球、聚乙烯醇、二氧化硅、活性炭、海藻酸钠和沸石粉通过含磷酸二氢钠的溶液交联形成复合微生物制剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄真真，陈桂秋，曾光明，陈安伟，郭志，左亚男，谭琼，宋忠贤，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43