一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法技术

一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，涉及胞外聚合物技术领域，包括以下步骤，提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；添加混合，将采用不同方法提取的胞外聚合物分别添加到抗生素原料液中，并按照添加的量分为三个梯度，分别记为A1液、A2液、A3液和B1液、B2液、B3液，搅拌均匀；超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。该利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，分离时间更短，同时分离后超滤膜的清洗简单，分离的效果更佳，同时可以更直观的观察分离的过程。

A method to improve the separation efficiency of antibiotics by ultrafiltration using extracellular polymer of sludge

A method of using extracellular polymer of sludge to improve the separation efficiency of antibiotics by ultrafiltration involves the following steps: extracting extracellular polymer, using cation exchange resin and ultrasonic treatment to extract extracellular polymer from sludge, purifying and reserving it; adding mixing, adding extracellular polymer extracted by different methods to antibiotics respectively. The raw material liquid is divided into three gradients according to the amount added, which are A1 liquid, A2 liquid, A3 liquid, B1 liquid, B2 liquid and B3 liquid, and stirred evenly. Ultrafiltration, the mixed liquid is pretreated with ultrafiltration membrane and the ultrafiltration membrane is cleaned after treatment. Comparing, the mixed liquid after ultrafiltration is extracted and separated, and then the separation effect is observed. This method uses extracellular polymer of sludge to improve the separation efficiency of antibiotics. The separation time is shorter. At the same time, the cleaning of ultrafiltration membrane after separation is simple and the separation effect is better. At the same time, the separation process can be observed more intuitively.

【技术实现步骤摘要】
一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法
本专利技术涉及胞外聚合物
，具体为一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法。
技术介绍
胞外聚合物是在一定环境条件下由微生物，主要是细菌，分泌于体外的一些高分子聚合物，主要成分与微生物的胞内成分相似，是一些高分子物质，如多糖、蛋白质和核酸等聚合物，抗生素的分离纯化是抗生素整个生产过程中的技术难点，但同时也是关键环节，传统的分离方法有吸附、沉淀、离子交换和溶媒萃取等，分离工艺往往十分繁琐，提取过程需要消耗大量的原料，能耗高，产品收率低，在漫长的提取过程中，抗生素容易变性失活，丧失医用效果，这些都成为制约抗生素提取工业发展的瓶颈，双水相萃取、反胶团萃取以及膜分离提取等现代提取技术正快速发展，且已在抗生素提取中得到普遍研究，膜分离提取技术具有节约能耗、产品结构不破坏、污染少和操作简单等特点，在抗生素提取、残留检测以及回收废水中的抗生素等领域得到广泛应用。但是现有的超滤膜分离效率较低，分离速度慢难以满足要求。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，解决了现有的超滤膜分离效率较低，分离速度慢难以满足要求的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，包括以下步骤，(1)提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；(2)添加混合，将采用不同方法提取的胞外聚合物分别添加到抗生素原料液中，并按照添加的量分为三个梯度，分别记为A1液、A2液、A3液和B1液、B2液、B3液，搅拌均匀；(3)超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；(4)比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。优选的，所述超声处理的超声强度为150-200W，处理时间为2-10min。优选的，所述胞外聚合物的添加量为抗生素原料液体积的5-20％。优选的，所述胞外聚合物添加到抗生素原料液中后使用除菌后的玻璃棒缓慢搅拌，搅拌2-5min。优选的，所述超滤膜的材质为磺化聚砜、聚砜、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的一种，超滤膜的直径为0.0055-0.01μm。优选的，所述超滤膜的有效膜面积为0.1-0.3m2。优选的，所述混合液使用超滤膜预处理时的最大操作压力为0.2MPa。优选的，所述超滤膜清洗时先用清水冲洗，然后放入化学清洗液中浸泡20min，取出后使用化学清洗液冲洗。优选的，所述超滤膜使用清水冲洗时先用自来水正面冲洗膜面10min，然后再用自来水反向冲洗膜面10min。优选的，所述超滤膜清洗后使用去离子水冲洗表面直至中性。(三)有益效果本专利技术提供了一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法。具备以下有益效果：该利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，通过将采用不同方法提取的胞外聚合物分别添加到抗生素原料液中，并按照添加的量分为三个梯度，分别记为A1液、A2液、A3液和B1液、B2液、B3液，搅拌均匀，将混合液使用超滤膜预处理，在抗生素原料液中添加胞外聚合物，利用胞外聚合物能将环境中的营养成分富集的功能，将抗生素原料液中的大分子物质聚合，加快了原料液中蛋白质、病毒和热源等大分子物质的聚合，聚合后的大分子物质提及更大，更加有利于超滤膜的筛分作用，加快超滤膜对抗生素原料液的分离，胞外聚合物聚合的大分子物质附着在超滤膜表面形成二次过滤结构，能够增强超滤膜的分离效果，同时由于聚合后的大分子物质集团体积更大，在分离的过程中更容易使用肉眼观察分离的过程。本专利技术由于大分子物质被胞外聚合物聚合，在超滤分离时更容易附着在超滤膜的表面，减少了超滤膜孔径内的粘附，方便了超滤膜的清洗。本专利技术将采用不同方法提取的胞外聚合物分别添加到抗生素原料液中，并按照添加的量分为三个梯度，分别记为A1液、A2液、A3液和B1液、B2液、B3液，搅拌均匀，通过改变添加胞外聚合物的类型和剂量，寻找到最合适的胞外聚合物添加种类以及添加量，有助于抗生素的超滤分离效率的提高。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，包括以下步骤，(1)提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；(2)添加混合，将使用阳离子交换树脂提取的胞外聚合物少量添加到抗生素原料液中，搅拌均匀；(3)超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；(4)比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。胞外聚合物的添加量为抗生素原料液体积的5％。胞外聚合物添加到抗生素原料液中后使用除菌后的玻璃棒缓慢搅拌，搅拌2min。超滤膜的材质为磺化聚砜、聚砜、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的一种，超滤膜的直径为0.0055-0.01μm。超滤膜的有效膜面积为0.1-0.3m2。混合液使用超滤膜预处理时的最大操作压力为0.2MPa。超滤膜清洗时先用清水冲洗，然后放入化学清洗液中浸泡20min，取出后使用化学清洗液冲洗。超滤膜使用清水冲洗时先用自来水正面冲洗膜面10min，然后再用自来水反向冲洗膜面10min。超滤膜清洗后使用去离子水冲洗表面直至中性。实施例二一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，包括以下步骤，(1)提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；(2)添加混合，将超声处理的方法提取的胞外聚合物少量添加到抗生素原料液中，搅拌均匀；(3)超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；(4)比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。超声处理的超声强度为150W，处理时间为2min。胞外聚合物的添加量为抗生素原料液体积的13％。胞外聚合物添加到抗生素原料液中后使用除菌后的玻璃棒缓慢搅拌，搅拌4min。超滤膜的材质为磺化聚砜、聚砜、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的一种，超滤膜的直径为0.0055-0.01μm。超滤膜的有效膜面积为0.1-0.3m2。混合液使用超滤膜预处理时的最大操作压力为0.2MPa。超滤膜清洗时先用清水冲洗，然后放入化学清洗液中浸泡20min，取出后使用化学清洗液冲洗。超滤膜使用清水冲洗时先用自来水正面冲洗膜面10min，然后再用自来水反向冲洗膜面10min。超滤膜清洗后使用去离子水冲洗表面直至中性。实施例三一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，包括以下步骤，(1)提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；(2)添加混合，将采用超声处理的方法提取的胞外聚合物足量添加到抗生素原料液中，搅拌均匀；(3)超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；(4)比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。超声处理的超声强度为200W，处理时间为10min。胞外聚合物的添加量为抗生素原料液体积的20％。胞外聚合物添加到抗生素原料液中后使用除菌后的玻璃棒缓慢搅拌，搅拌5min。超滤膜的材质为磺化聚砜、聚砜、聚偏氟乙烯和聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，其特征在于，包括以下步骤，(1)提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；(2)添加混合，将采用不同方法提取的胞外聚合物分别添加到抗生素原料液中，并按照添加的量分为三个梯度，分别记为A1液、A2液、A3液和B1液、B2液、B3液，搅拌均匀；(3)超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；(4)比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。

【技术特征摘要】
1.一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，其特征在于，包括以下步骤，(1)提取胞外聚合物，使用阳离子交换树脂和超声处理的方法提取污泥中的胞外聚合物，提纯后备用；(2)添加混合，将采用不同方法提取的胞外聚合物分别添加到抗生素原料液中，并按照添加的量分为三个梯度，分别记为A1液、A2液、A3液和B1液、B2液、B3液，搅拌均匀；(3)超滤，将混合液使用超滤膜预处理，处理后清洗超滤膜；(4)比较，将经过超滤处理的混合液进行萃取分离，然后观察分离效果。2.根据权利要求1所述的一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，其特征在于，所述超声处理的超声强度为150-200W，处理时间为2-10min。3.根据权利要求1所述的一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，其特征在于，所述胞外聚合物的添加量为抗生素原料液体积的5-20％。4.根据权利要求1所述的一种利用污泥胞外聚合物提高抗生素超滤分离效率的方法，其特征在于，所述胞外聚合物添加到抗生素原料液中后使用除菌后的玻璃棒缓慢搅拌，搅拌2-5min。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛向东，童芸芸，金炜枫，曲晨，单胜道，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33