一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法技术

本发明专利技术涉及水处理技术领域，具体涉及一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，复配菌剂为海洋盐单胞菌菌株Halomonas sp. GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobacter sp. GHF2，两种菌株均从菲律宾蛤仔吐出的污泥液中分离纯化而得，将两种菌株分别扩大培养后复配发酵，两种菌株在发酵培养过程中相互协同强化，菌株活力强，产生的胞外多糖产量高，将发酵后的发酵菌液透析去除部分培养基成份后经离心、两次乙醇沉降分离出胞外多糖，然后经琼脂、淀粉固化制成重金属高效吸附剂，吸附效果好，吸附效率高，性能稳定，可以直接添加到饮用水中安全无害。

【技术实现步骤摘要】
一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法
本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法。
技术介绍
人们在生产生活中使用的水大多为自来水，主要是通过自来水厂将从地下水或河水等水源抽取的水进行处理获得。由于部分水源受到工业或生活污水排放影响而导致重金属含量超标，虽然在供人畜饮用前经过自来水厂的处理，但是部分重金属的含量依然处于较高的指标，部分甚至超标；另外城市自来水输水管路老旧也会导致重金属如铅等渗入水体中造成重金属含量超标；市场上虽然出售具有重金属脱除功能的净水器，净水器主要靠内部的滤芯对金属离子进行吸附脱除，长期使用后滤芯的吸附能力达到饱和，脱除重金属离子的能力下降，而部分重金属离子还有可能从滤芯上脱附重新进入水体被人引饮用，带来健康风险，而普通市民缺少净水器的维护保养知识和意识，不能对滤芯进行及时科学的更换。除以上原因外不排除其它潜在原因都会导致饮用水存在饮用健康隐患，因此需要对饮用水进行饮用前的重金属终端脱除。生物吸附法是新兴的水处理方法，具有成本低、可处理低浓度重金属水体、适用的pH值与温度范围宽等优点。生物吸附法包括微生物体吸附法，微生物体吸附主要是利用细胞壁表面具有的络合、配位基团与金属离子形成离子键达到吸附目的，但是微生物体在水中生存条件要求较为严苛限制了微生物体吸附的应用。而微生物体分泌物主要是微生物体分泌的细菌胞外多糖、荚膜多糖等。胞外多糖具有较大的比表面积、丰富的表面羧基、氨基等和强负电性，对重金属具有较强的吸附能力。目前的多数研究肯定了胞外多糖在微生物体吸附过程中的吸附作用，但是专门将胞外多糖分离进行吸附重金属的研究还较少，尤其是用于饮用水饮用前的重金属处理，而且从部分微生物体上分离胞外多糖制备的吸附剂的吸附效率低，吸附剂性能不稳定。
技术实现思路
针对现阶段微生物分泌胞外多糖制备的重金属吸附剂的吸附效率低的问题，本专利技术的目的在于提供一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，复配菌剂为海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2，两种菌株均从菲律宾蛤仔吐出的污泥液中分离纯化而得，两种菌株复配使用在发酵培养过程中相互协同强化，产生的胞外多糖产量高、吸附效果好，所得吸附剂的吸附效率高，性能稳定。本专利技术提供如下的技术方案：本专利技术的复配菌剂包括海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2，其中：海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：中国，北京，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2017年8月9日；保藏编号CGMCCNo.：14510，建议的分类命名为大安盐单胞菌，拉丁文学名为Halomonastaeanensis；海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：中国，北京，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2017年8月9日；保藏编号CGMCCNo.：14509，建议的分类命名为海水嗜冷杆菌，拉丁文学名为Psychrobacteraquimaris。海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2均从菲律宾蛤仔吐出的污泥液中分离纯化而得，经实验发现，这两种海洋菌株的分泌物，主要是胞外多糖具有吸附重金属的能力，两种菌株复配发酵培养有协同效果，胞外多糖产量高。上述海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11的16SrDNA全序列(1281bp)已向美国国家生物技术信息中心(NCBI)的GenBank基因序列数据库提交，登陆号为KX702265，全序列如下：上述海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2的16SrDNA全序列(1280bp)已向美国国家生物技术信息中心(NCBI)的GenBank基因序列数据库提交，登陆号为KX702255，全序列如下：一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，包括以下步骤：(1)将海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2的菌种分别接种到固体培养基上培养，加入无菌水制成GHF11菌种液与GHF2菌种液；(2)两种菌种液混合得到混合菌液，然后接种到液体培养基中发酵培养制成发酵菌液；(3)将发酵菌液透析去除部分培养基成份后离心得上清液，再加入乙醇静置沉降、离心分离得粗提产物；(4)将粗提产物溶于水中得到粗产品溶液，加入乙醇静置沉降，然后离心分离沉降物并干燥得到精提产物；(5)将精提产物溶于琼脂与淀粉的混合水溶液中，再冷却凝固制成重金属高效吸附剂。首先将两种菌株分别扩大培养制成菌种液，然后将两种菌种液混合复配培养，使两种菌株协同强化发酵过程，菌株活力强，胞外多糖的产量高，将发酵菌液离心分离得到含胞外多糖的上清液，然后经两次乙醇沉降得到胞外多糖的精提产物，将得到的胞外多糖精提产物与琼脂、淀粉混合制成重金属吸附剂，可直接添加到饮用水中，吸附高效，安全无害。作为本专利技术方法的一种改进，所述的液体培养基经以下过程制成：a.将贝类海鲜产品用水清洗干净，按质量比贝类海鲜产品:水＝1:2～4加水在120～122℃高压蒸煮100～120分钟得到蒸煮肉汤；b.蒸煮肉汤降温至50～60℃，加入枯草杆菌蛋白酶、菠萝蛋白酶酶解8～12小时，两种蛋白酶添加后的质量浓度为4‰～8‰，然后经400～500目筛网过滤得到酶解液；c.在95～100℃下持续加热酶解液使体积浓缩30％～50％得到浓缩液；d.向100mL浓缩液中加入磷酸氢二钾0.8～1.4g、葡萄糖25～45g溶解均匀，然后加入陈化海水定容到1L，经高压灭菌制成液体培养基；固体培养基为向1L液体培养基中加入15～20g的琼脂凝固制成的斜面培养基。由上述方法制成的液体培养基可满足海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2与海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11发酵培养所需的营养成分，促进两种菌株的协同发酵，提高胞外多糖的产量。作为本专利技术方法的一种改进，贝类海鲜产品为蛤仔、蛏子、蚬子、海虹、扇贝与贻贝中的一种或几种。所选用的贝类海鲜产品可以提供两种菌株适宜的营养成分。作为本专利技术方法的一种改进，步骤(1)中海洋盐单胞菌菌株的培养温度为25～30℃，海洋冷杆菌菌株的培养温度为18～23℃，培养时间为36～48小时，无菌水与固体培养基的体积比为1.0～1.5:1。合适的培养温度促进菌种的扩大培养的效果，并满足菌种液的浓度要求。作为本专利技术方法的一种改进，步骤(2)中GHF11菌种液与GHF2菌种液体积比为0.5～2:1，混合菌液接种浓度为1.5～2.5mL混合菌液/100mL液体培养基，培养温度23～27℃、时间3～5天，摇床转速100～160r/min。菌种在液体培养基中充分振荡发酵培养，促进胞外多糖的分泌，胞外多糖的产率高。作为本专利技术方法的一种改进，步骤(3)中发酵菌液透析去除部分培养基成份的过程如下：将发酵菌液置于旋转蒸发仪上，在60～65℃下减压浓缩至原体积的10％～15％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，所述的复配菌剂包括海洋盐单胞菌菌株Halomonas sp. GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobacter sp. GHF2，包括以下步骤：（1）将海洋盐单胞菌菌株Halomonas sp. GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobacter sp. GHF2的菌种分别接种到固体培养基上培养，加入无菌水制成GHF11菌种液与GHF2菌种液；（2）两种菌种液混合得到混合菌液，然后接种到液体培养基中发酵培养制成发酵菌液；（3）将发酵菌液透析去除部分培养基成份后离心得上清液，再加入乙醇静置沉降、离心分离得粗提产物；（4）将粗提产物溶于水中得到粗产品溶液，加入乙醇静置沉降，然后离心分离沉降物并干燥得到精提产物；（5）将精提产物溶于琼脂与淀粉的混合水溶液中，再冷却凝固制成重金属高效吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，所述的复配菌剂包括海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2，包括以下步骤：（1）将海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11与海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2的菌种分别接种到固体培养基上培养，加入无菌水制成GHF11菌种液与GHF2菌种液；（2）两种菌种液混合得到混合菌液，然后接种到液体培养基中发酵培养制成发酵菌液；（3）将发酵菌液透析去除部分培养基成份后离心得上清液，再加入乙醇静置沉降、离心分离得粗提产物；（4）将粗提产物溶于水中得到粗产品溶液，加入乙醇静置沉降，然后离心分离沉降物并干燥得到精提产物；（5）将精提产物溶于琼脂与淀粉的混合水溶液中，再冷却凝固制成重金属高效吸附剂。2.根据权利要求1所述的利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，其特征在于，所述的海洋盐单胞菌菌株Halomonassp.GHF11，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：中国，北京，中国科学院微生物研究所，保藏日期：2017年8月9日，保藏编号CGMCCNo.：14510；所述的海洋冷杆菌菌株Psychrobactersp.GHF2，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：中国，北京，中国科学院微生物研究所，保藏日期：2017年8月9日，保藏编号CGMCCNo.：14509。3.根据权利要求1所述的利用复配菌剂制备重金属高效吸附剂的方法，其特征在于，所述的液体培养基经以下过程制成：a．将贝类海鲜产品用水清洗干净，按质量比贝类海鲜产品:水=1:2～4加水在120～122℃高压蒸煮100～120分钟得到蒸煮肉汤；b．蒸煮肉汤降温至50～60℃，加入枯草杆菌蛋白酶、菠萝蛋白酶酶解8～12小时，两种蛋白酶添加后的质量浓度为4‰～8‰，然后经400～500目筛网过滤得到酶解液；c．在95～100℃下持续加热酶解液使体积浓缩30%～50%得到浓缩液；d．向100mL浓缩液中加入磷酸氢二钾0.8～1.4g、葡萄糖25～45g溶解均匀，然后加入陈化海水定容到1...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆军，穆思源，崔霞，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33