硅酸盐细菌复合絮凝剂的制备方法技术

硅酸盐细菌复合絮凝剂的制备方法，其特征包括：　　　　（１）硅酸盐细菌培养基制备：按质量约１００８份配制培养基，其中各组分为：蔗糖５份、七水硫酸镁０．５份、ＣａＣＯ↓［３］０．１份、Ｎａ↓［２］ＨＰＯ↓［４］２份、ＦｅＣｌ↓［３］０．００５份，伊利石粉或钾长石０．５份，以上组分充分混合均匀后加入１０００份洁净水，混合均匀后调节ｐＨ值为７．０～７．３即为培养硅酸盐细菌的液体培养基；在此基料中按照２％的比例加入琼脂即可制成固体培养基，常规方法灭菌处理，备用；　　　　（２）制备微生物絮凝物：取已经活化的硅酸盐细菌菌种，无菌操作法接种至硅酸盐细菌液体培养基中培养，将接种后的培养基在２８～３０℃的条件下培养６天，瓶底形成稳定的白色絮状物质，此即为硅酸盐细菌絮凝剂，将上述多个硅酸盐细菌培养物合并，过滤、得到过滤物，即制得硅酸盐细菌絮凝物，备用；　　　　（３）制备活性矿物材料：选取具有吸附性的矿物，烘干后即为活性矿物材料；　　　　（４）硅酸盐细菌复合絮凝剂的制备：将硅酸盐细菌絮凝物与活性矿物材料混合，充分混匀后以６０～７０℃的温度烘干，然后粉碎至１００目过筛，即制得硅酸盐细菌复合絮凝剂成品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅酸盐细菌，同时涉及复合絮凝剂，具体来说，涉及以硅酸盐细菌制成复合絮凝剂的方法。
技术介绍
絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的悬浮颗粒凝聚沉降的物质。絮凝剂的种类包括无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂。絮凝剂中以铝盐、铁盐及其共聚物为基础的无机絮凝剂和以聚丙烯酸胺为代表的合成有机高分子絮凝剂，因其良好的絮凝效果而被广泛应用。但无机絮凝剂用量一般较大，且容易产生二次污染，铝盐具有毒性，会影响人类的健康；铁盐会造成处理水中带有颜色，高浓度的铁也会对人类健康和生态环境产生不利影响。合成有机高分子絮凝剂不但价格昂贵，且在生产或降解过程中也会产生严重影响人体健康的物质，使其应用受到限制。现有的生物高分子絮凝剂污染小、成本低，但是用量大、处理能力弱，主要用于水处理的二次处理中。中国专利申请件97106510.1公布了一种由天然有机物和无机物组成的复合絮凝剂，其中的铁、铝离子仍有污染环境之虞。中国专利申请件01110311.5公开了硅酸盐细菌，但迄今为止，尚无以生物技术将硅酸盐细菌制成微生物菌体进而制成复合絮凝剂的技术问世。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以生物技术将硅酸盐细菌扩大培养制成微生物复合絮凝剂的技术。硅酸盐细菌是土壤常见的胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)，该菌种在中国科学院微生物研究所菌种保藏中心和中国农业科学院农业菌种保藏中心等部门均有保存。本专利技术提供的硅酸盐细菌复合絮凝剂的制法包括(1)硅酸盐细菌培养基制备按质量约1008份配制培养基，其中各组分为蔗糖5份、七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)0.5份、CaCO30.1份、Na2HPO42份、FeCl30.005份，伊利石粉(亦可选用钾长石或其它含钾矿粉)0.5份，以上组分充分混合均匀后加入1000份洁净水，混合均匀后调节pH值为7.0～7.3即为培养硅酸盐细菌的液体培养基；若在此培养基中按照2％的比例加入琼脂即可制成固体培养基，常规方法灭菌处理，备用；(2)制备微生物絮凝物取已经活化的硅酸盐细菌菌种(试管种)，无菌操作法接种至硅酸盐细菌液体培养基中培养，将接种后的培养基在28～30℃的条件下培养6天(量大则需逐级扩大培养)，瓶底形成稳定的白色絮状物质，此即为硅酸盐细菌絮凝剂，将上述多个硅酸盐细菌培养物合并，过滤、得到过滤物，即制得硅酸盐细菌絮凝物，备用；(3)制备活性矿物材料选用具有吸附性的矿物作为原料，烘干后即为活性矿物材料；(4)硅酸盐细菌复合絮凝剂的制备将硅酸盐细菌絮凝物与活性矿物材料混合，充分混匀后以60～70℃的温度烘干，然后粉碎至100目过筛，即制得硅酸盐细菌复合絮凝剂成品。本方案选用具有吸附性的矿物，如沸石、海泡石、蒙脱石、硅藻土等中的一种或几种。本专利技术的硅酸盐细菌复合絮凝剂的使用方法是 (1)将需要处理的污水引入絮凝吸附池中，添加硅酸盐细菌复合絮凝剂，搅拌均匀，使其中的污染物被絮凝剂吸附，经过吸附反应后，大量污染物质被絮凝剂的絮凝体吸附成为污泥絮体的一部分，流入沉淀池自然沉降，实现固液分离；(2)固液分离后清水排出，污泥则进入污泥活化池，将沉淀污泥短时间曝气以恢复污泥的生物絮凝吸附功能，同时还能降解部分有机物，然后将活性污泥重新送入絮凝吸附池中，与硅酸盐细菌复合絮凝剂一道用来处理污水。本专利技术的硅酸盐细菌复合絮凝剂与同类产品相比具有如下优点(1)高效性。同等用量下，它的处理效率明显高于传统絮凝剂；(2)安全无毒性。经小白鼠安全试验证明，硅酸盐细菌安全无毒。由硅酸盐细菌制成的絮凝剂完全能用于食品、医药等行业的发酵后处理；(3)无二次污染。由该硅酸盐细菌所产生的絮凝物质多为糖蛋白、粘多糖、纤维素、DNA等高分子物质，其分子量多在105以上，具有可生化降解性，因而不会带来二次污染；(4)用途广泛、脱色效果显著。该微生物絮凝剂是以硅酸盐细菌为主体，在Ca2+等金属离子及其它配料共同参与下，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、畜产废水、染料废水等有极好的絮凝和脱色效果；(5)投放量相对少。使用少量该微生物絮凝剂，就能实现大面积污水的净化作用；(6)菌株培养营养要求简单，生长周期短，生产成本低。该硅酸盐细菌复合絮凝剂在水处理方面的应用(1)高浓度有机废水处理畜产废水是BOD值较高的难处理的一类废水，采用合成高分子絮凝剂处理存在二次污染，而用硅酸盐细菌复合絮凝剂加Ca2+处理10min后，上清液接近透明，TOC(总有机碳)、OD660值均有显著降低，浊度去除率达94.5％。在鞣革工业废水中加入硅酸盐细菌复合絮凝剂，其浊度去除率可达96％。(2)染料废水的脱色由于染料废水难以生物降解，而一般的化学絮凝剂处理效果又不佳，这时使用硅酸盐细菌复合絮凝剂处理可以达到理想的效果。该硅酸盐细菌复合絮凝剂在实验室对纸浆黑液等颜色较深的废水进行脱色处理，其脱色率分别可达95％和98％以上。(3)高浓度无机物悬浮废水处理硅酸盐细菌复合絮凝剂可用于高岭土、泥水浆、粉煤灰等水样的处理。用硅酸盐细菌絮凝剂处理100ml中高达15g的黄土浊水时，是阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的3倍。(4)膨胀活性污泥的处理不少工业废水在采用活性污泥法处理过程中，形成的活性污泥容易膨胀，从而影响处理效率，若在活性污泥中加入微生物絮凝剂，污泥容积指数能很快下降，从而消除污泥膨胀状态，恢复活性污泥的沉降能力。如制药废水生化处理过程中形成的膨胀活性污泥，当在其中添加硅酸盐细菌复合絮凝剂，污泥沉降性能SVI很快从260mL/g降到50mL/g，消除了污泥膨胀，恢复了活性污泥的沉降能力。(5)化工废水的净化处理硅酸盐细菌复合絮凝剂对造纸黑液、皮革废水、偶氮染料废水、硫化染料废水、电镀废水、彩印制板废水、石油化工废水、造币废水及蓝墨水、碳素墨水等具有良好絮凝效果，试验表明，废水固液分离明显、CODcr去除率55％～98％，悬浮物、色度、浊度去除率为90％以上。具体实施例方式实施例首先，制备硅酸盐细菌培养基取蔗糖5.0g、MgSO4·7H2O 0.5g、CaCO30.1g、Na2HPO42.0g、FeCl30.005g，伊利石粉(亦可选用钾长石或其它含钾矿粉)0.5g，混合后加入蒸馏水1000ml，混合均匀，调节pH值为7.0～7.3；在此基料中加入20g琼脂即得培养硅酸盐细菌的固体培养基，备用；常规方法灭菌处理。第二，制备微生物絮凝剂取已经活化的硅酸盐细菌菌种(试管种)，无菌操作法接种至硅酸盐细菌液体培养基中培养，将接种后的培养基在28～30℃的条件下培养6天(量大则需逐级扩大培养)，瓶底形成稳定的白色絮状物质，此即为硅酸盐细菌絮凝剂，将上述多个硅酸盐细菌培养物合并，过滤、得到过滤物，即制得硅酸盐细菌絮凝剂，备用；第三，制备活性矿物材料以沸石为原料，烘干后即为活性矿物材料；第四，合成硅酸盐细菌复合絮凝剂将1000ml的硅酸盐细菌培养物(过滤水后)与10g活性矿物材料混合，充分混匀后以60～70℃的温度烘干，粉碎至100目过筛，即制得约12g硅酸盐细菌复合絮凝剂成品。权利要求1，其特征包括(1)硅酸盐细菌培养基制备按质量约1008份配制培养基，其中各组分为蔗糖5份、七水硫酸镁0.5份、CaCO30.1份、Na2HPO42份、FeCl30.005份，伊利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：连宾，陈烨，卢家暄，朱立军，
申请(专利权)人：连宾，
类型：发明
国别省市：