一种能产生反渗透的微生物粉剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种能产生反渗透的微生物粉剂及其制备方法。将待处理溶液控制在１０℃～４０℃之间，ｐＨ５．０～８．５；通气量：０．５～１．６Ｌ／ｍｉｎ，溶氧控制１５～３０％，加入菌粉０．１－５％，经过４个小时，产生气泡，开始产生反渗透现象。１２ｈ以后水表面产生一层生物覆膜，并且附带有絮凝现象逐渐下沉。加大通气量提高至１．２～２．０Ｌ／ｍｉｎ，中间水质逐渐变澄清。微生物在有氧条件下，反应分解所得的臭气（Ｏ３）和二氧化碳气体ＣＯ２，聚集效应汇集一起上升，这样在水下产生负压。Ｐ＞Ｐｘ，在大气压作用下，随即产生超低压状态反渗透现象，水中微小颗粒被微生物膜阻隔在水的上部。利用这一原理，在加大微生物粉剂和氧气供应的条件下可以源源不断产生清洁水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能产生反渗透的微生物粉剂的
，具体地说是一种产生反 渗透的微生物粉剂及其制备方法。
技术介绍
一种自然现象，当用一张半透膜将清水与盐水隔开，清水会向盐水渗透并保持相 应的渗透压，此现象称为渗透(Osmosis)，如果在清水处施压大于该渗透压的压力，则盐水 会向清水一侧渗透，此现象称为逆(反)渗透(ReverseOsmosis)现象。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留 作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。溶液浓度越高，渗透压值越大。在反渗透过程中所要 施加的压力，在系统和膜强度允许的范围内，必需远大于溶液渗透压值，一般为渗透压值的 几倍到几十倍。当盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附 一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水。并连续地流出形成界 面纯水层。自上世纪年50年代膜科学技术的诞生以来，经历了从醋酸纤维素非对称膜发展 到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜等新型材料与高效膜。按照压力也扩展到 高压膜，中压膜，低压膜和超低压膜。80年代以后，又出现多种材质的纳滤膜。在结构上分中空纤维式、卷式、管式及 板框、回转平膜、浸渍平式膜等。纳滤膜软化装置的增长速度最快，大大高于其他方法。这 是因为纳滤膜不仅可在低压下水源软化和适度脱盐，而且可脱除三卤甲烷生成能(THMFP)、 色度、细菌、病毒和溶解性有机物，因而日益受到青睐。反渗透膜的孔径大约为10X10_1(lm。 涉及反渗透膜的专利84项，涉及反渗透的专利高达400项。膜分离技术成为当今技术热点 已进入高速发展阶段。目前反渗透、纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨。世界最大的反渗透 苦咸水淡化装置在美国日产水量为28万吨的运河水处理厂；最大的反渗透海水淡化装置 是位于沙特阿拉伯的日产水量为12. 8万吨的淡化厂；最大的纳滤脱盐软化装置位于美国 佛罗里达州，日产水量3. 8万吨。由于水处理工业的迅速发展催生了新的市场反渗透膜市场。美国杜邦公司和 日本东洋纺公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场。卷式反渗透膜的主要生产厂商 为七家Filmtec公司、美国Hydranautics公司、日本日东电工(NittoDenko)公司、美国 Fluidsystem公司、日本东丽(Toray)公司、美国Desel公司、美国Tris印公司。反渗透膜 技术存在的缺陷目前反渗透膜必须施加外界压力才能产生反渗透产现象。造成大量的能量浪费。 经过一段时间过滤，反渗透膜还需要反冲洗工艺，渗透膜反冲洗工艺过程中，反渗透工艺必 须停止，影响水处理生产。另外，反渗透膜的反冲洗工艺需要消耗电能和清水。由于渗透膜 的经常需要更换，消耗量非常大。所以反渗透膜分离技术成本高，阻碍这项技术的大范围推
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。反渗透处理水方法将待处理溶液倒入加工反应罐中，水温温度控制在10°C 40°C之间，pH5. 0 8. 5 ；通气量:0· 5 1. 6L/min,溶氧控制15 30 %，加入菌粉0. 1-5 %，经过4个小时以后， 底部产生气泡，开始产生反渗透现象。再经过12h水表面产生一层生物覆膜，中间水开始逐 渐澄清，并且附带有絮凝现象逐渐下沉。加大通气量提高至1. 2 2. OL/min，中间水质逐渐变澄清。参看图示，反渗透现象是这样实现的1、初始条件下由于微生物在水面没形成薄膜，无渗透现象2、渗透平衡状态利用水面具有张力的物理特性，放线菌和枯草芽孢杆菌等菌体 合力编织成水膜，具有非常强的透水性能。微生物产生的天然反渗透半透膜上的众多小孔 的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大 得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在压力相等的条件下液 面之间不会产生渗透现象。3、微生物在水中有氧条件下，反应产生醋酸基分解产生的酸性物CH3C00H溶解于 水之后，解体，分解脂肪、蛋白质的醋酸基(Acetyl-CO-A)，分解所得的臭气(O3)有杀菌的功 能，产生O3气体和二氧化碳气体CO2,由于O3气体和二氧化碳聚集效应汇集一起上升，这样 在水下产生负压。PXPx，在大气压作用下，随即产生超低压状态反渗透现象，水中微小颗 粒被微生物膜阻隔在水的上部。随着气体的产生结束，达到新的渗透平衡。利用这一原理， 在加大微生物粉剂和氧气供应的条件下可以源源不断产生清洁水。反渗透微生物粉剂制备方法利用枯草芽孢杆菌、放线菌等菌株进行菌的重组，菌株在中国工业微生物菌种保 藏中心购得，中科院微生物实验室化验结果显示为非致病性，并且对大肠杆菌和沙门氏菌 有抑制作用。菌落数量超过280，000，000IU/g。枯草芽孢杆菌。发酵培养基用的葡萄糖淀 粉作为碳源，淀粉被枯草芽孢杆菌分泌的胞外酶分解成为多肽类寡糖片段，为菌体提供能 量，免除了补充葡萄糖的工艺，大大提高了菌体的生长速度。本专利技术特别适用于固体发酵工艺，发酵工艺包括三个步骤1、引种培养 0020]将液氮保存的菌株接种至3mlLB琼脂培养基中培养，培养液涂划LB琼脂平板至出 现单菌落，挑选一个单菌落接入3mlLB培养基中培养IOh 12h。2、扩种培养将培养得到的培养液接入50mlLB培养基培养IOh 12h。3、固体发酵设备培养将扩种培养的种子培养液接入发酵设备培养，发酵工程控制参数设定为温度 30°C 45°C，pH 值 5. 5 7. 5 ；通气量0. 6 1. 8L/min ；搅拌速度 125 950r/min ；种子 接种量为2 10%。在发酵设备培养流程中用的发酵培养基采用400目的玉米粉和400目的大豆粉作 为碳源的成分。发酵培养基的组成如下所示组分份(重量)蛋白胨 1 40酵母膏 1 40柠檬酸钠 1 10K2HPO4 1 5玉米粉 5 200大豆粉 5 300将以上组分均勻混合，加水至重量1000份，重组细菌不需要高温灭菌，直接在发 酵设备中发酵12h。制造得到菌粉。具体生产流程1、斜面接种2、菌种放大3、物料处理4、发酵5、干燥6、过筛7、标准 化处理8、成品包装技术特征1、大肠杆菌、沙门氏菌、病毒、有机污染物被反渗透膜阻隔。2、重金属和微生物水团结合沉淀形成絮凝物实现分离。3、具有较高选择性，反渗透膜清除率可以高达99 %以上。4、不需要外加反渗透压，反渗透清洗工艺。反渗透动力来自微生物反应。具有设 备构型紧凑，能量消耗少，能除去极小的细菌、病毒和热原。5、微生物反渗透膜的孔径为分子级0. lnm-0. 2nm。所以，微生物反渗透膜过滤能够 更好的除去各种细菌，如最小的细菌“绿脓杆菌“(3000X IO-1V)也能滤除各种病毒，如流 感病毒(800X10_1°m)。6、微生物反渗透膜达到工业级产品无法实现的精细度。原理上不存在反渗透膜阻 垢和清洗问题。7、特别适用浓度大的液体反渗透，液体浓度越大，反渗透现象越明显，反渗透速度 越快。附图说明图1是工艺生产流程示意2是反渗透状态变化示意图。权利要求本专利技术提供了，首先本专利技术的反渗透动力来自反渗透动力来自微生物反应，不需要外加反渗透压，反渗透清洗工艺。能除去极小的细菌、病毒和热原，借助半透膜的截留作用，迫使溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供了一种能产生反渗透的微生物粉剂及其制备方法，首先本专利技术的反渗透动力来自反渗透动力来自微生物反应，不需要外加反渗透压，反渗透清洗工艺。能除去极小的细菌、病毒和热原，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯少强，
申请(专利权)人：天津科恩达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]