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一种降解N-甲基吡咯烷酮的耐盐假单胞菌及其在锂电池电解液废水处理中的应用制造技术

技术编号:41241996 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-09 23:53
本发明专利技术公开了一种降解N‑甲基吡咯烷酮的耐盐假单胞菌及其在锂电池电解液废水处理中的应用,属于环境有机污染物生物处理技术领域。本发明专利技术提供的假单胞菌(Pseudomonas sp.)JSUT8可以用于处理废水中的NMP,耗时短,效果显著,且处理成本低,应用过程反应条件温和、工艺简单易行、高效可靠。另外,本发明专利技术所述菌株可以在高盐的环境下保持正常的生理功能,以达到降解高盐锂电池电解液废水中残留NMP的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种降解n-甲基吡咯烷酮的耐盐假单胞菌及其在锂电池电解液废水处理中的应用,属于环境有机污染物生物处理。


技术介绍

1、n-甲基吡咯烷酮(n methylpyrrolidone,nmp)作为典型的有机极性溶剂,被广泛应用于涂料、粘合剂、燃料、电池和药物制造等行业中。据报道,每年有超过2400吨的nmp通过废水排放进入到自然环境中,工业废水中的nmp含量往往更是高于1000mg/l,这已经远超日本职业健康学会建议的正常人职业接触量(1mg/l)。近年来,由于新能源汽车的蓬勃发展,其重要部件动力电池的产量也日益增加。nmp是锂离子电池制造工艺中的重要原料,无论是锂离子电池生产制造过程还是锂离子电池报废后的电解液泄漏,都会产生大量的nmp废水。由于nmp具有良好的水混溶性,一旦进入水体环境就会迅速扩散,甚至可以从地表水环境转移至土壤和地下水环境。因此,n-甲基吡咯烷酮类的废水需要受到严格监管和及时处理,否则极易造成严重的大范围环境污染。

2、目前,含nmp废水的处理方法包括高级氧化法、膜分离法、生物处理法等。其中,高级氧化和膜分离等物理化学方法需要投入大量能量和药剂来处理含nmp废水,处理的成本较高,同时还容易造成严重的二次污染。生物处理技术具有经济、高效、二次污染小等诸多优点,可实现无害化治理,是应用最广的废水处理技术。但是,工业nmp废水往往成分复杂,还含有较多的无机盐离子,加之nmp的毒性和难降解特性,使得普通生物降解难以有效进行,需要寻找能够耐受高盐环境、nmp生物毒性、具有降解功能的菌株。

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技术实现思路

1、针对现有物化处理技术中存在的成本高、能耗高以及二次污染严重和传统生物处理技术反应慢,难以承受高浓度nmp以及高盐条件下失去活性等问题,本专利技术提供一株耐盐假单胞菌pseudomonas sp.jsut8及其在锂电池电解液废水处理中的应用。

2、本专利技术提供了一株pseudomonas sp.jsut8,已于2023年10月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为cgmcc no.28763。

3、本专利技术还提供了含有所述pseudomonas sp.jsut8的微生物制剂。

4、在一种实施方式中,所述微生物制剂中pseudomonas sp.jsut8的浓度≥1×106cfu/ml。

5、本专利技术还提供所述耐盐假单胞菌pseudomonas sp.jsut8的培养方法,具体步骤为:将pseudomonas sp.jsut8接种在培养基中,培养温度为20℃~40℃。

6、在一种实施方式中,所述的培养基为lb培养基,组成如下:酵母浸出粉5~10g/l,蛋白胨10~30g/l,nacl 10~30g/l。

7、本专利技术还提供上述耐盐假单胞菌pseudomonas sp.jsut8在降解nmp中的应用。

8、在一种实施方式中,所述应用是将所述pseudomonas sp.jsut8与含nmp的水体接触。

9、在一种实施方式中,所述应用是将所述pseudomonas sp.jsut8加入至含nmp的工业废水中。

10、在一种实施方式中,所述工业废水中的nmp浓度≥1000mg/l。

11、在一种实施方式中,所述应用是将所述pseudomonas sp.jsut8在含nmp的废水中培养。

12、在一种实施方式中,所述培养为好氧培养。

13、所述好氧培养是将所述假单胞菌pseudomonas sp.jsut8在含nmp废水中,于20~50℃,ph 5~9,100~250rpm的条件下培养至少1h。

14、在一种实施方式中,在一种实施方式中,培养时间为1~23h。

15、在一种实施方式中,所述厌氧培养是在去除体系内溶解氧的条件(曝氮气10-30min)下在20~50℃,ph 5~9,100~250rpm的条件下培养至少1h。

16、在一种实施方式中,耐盐假单胞菌pseudomonas sp.jsut8种子液的接种量为3%~10%。

17、本专利技术还提供所述耐盐假单胞菌pseudomonas sp.jsut8在处理锂电池电解液废水中的应用。

18、有益效果:

19、(1)本专利技术提供的耐盐假单胞菌pseudomonas sp.jsut8,在好氧条件下,可以利用nmp作为唯一碳源和氮源进行代谢和生长,同时具有高效的nmp降解能力,可以实现快速去除废水中的nmp。相比于现有传统生物处理,pseudomonas sp.jsut8对生存环境的适应能力和耐受能力更强,降解nmp的速率更快,在10h内便可实现1000mg/l nmp的完全降解,应用于工业废水的工艺处理中可减少能耗。

20、(2)本专利技术提供的假单胞菌pseudomonas sp.jsut8可以在含盐废水中良好生长,在处理含nmp的高盐电解液废水方面显示出良好的竞争优势和应用潜力,具有处理成本低、适应性强等优点。

21、(3)本专利技术提供的废水处理方法可通过直接向废水中投加pseudomonassp.jsut8,使菌株自行进行废水处理,成本低廉,对设备要求不高,在工业上是一种有效的处理高盐nmp废水的新方法。相比现有物化处理技术,无需投入大量的药剂和能量消耗,也不会产生二次污染,是符合现代生态文明建设理念的绿色处理技术。

22、生物材料保藏

23、假单胞菌(pseudomonas sp.)jsut8,分类命名为假单胞菌(pseudomonas sp.),已于2023年10月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为cgmcc no:28763。

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【技术保护点】

1.一株耐盐假单胞菌(Pseudomonas sp.)JSUT8,已于2023年10月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.28763。

2.含有权利要求1所述假单胞菌JSUT8的微生物制剂。

3.根据权利要求2所述的微生物制剂,其特征在于,所述微生物制剂中假单胞菌JSUT8的浓度≥1×106CFU/mL。

4.培养权利要求1所述假单胞菌JSUT8的方法,其特征在于,将所述假单胞菌JSUT8接种在培养基中,培养温度为20℃~40℃。

5.权利要求1所述的假单胞菌JSUT8在降解N-甲基吡咯烷酮中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述应用是将所述假单胞菌JSUT8与含N-甲基吡咯烷酮的水体接触。

7.一种降解N-甲基吡咯烷酮的方法,其特征在于,将权利要求1所述的假单胞菌JSUT8在含NMP的工业废水中培养;所述工业废水中的NMP浓度≥1000mg/L。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述培养为好氧培养或厌氧培养。

9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述工业废水中还含有高浓度盐。

10.权利要求1所述的假单胞菌JSUT8在处理锂电池电解液废水中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一株耐盐假单胞菌(pseudomonas sp.)jsut8,已于2023年10月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为cgmcc no.28763。

2.含有权利要求1所述假单胞菌jsut8的微生物制剂。

3.根据权利要求2所述的微生物制剂,其特征在于,所述微生物制剂中假单胞菌jsut8的浓度≥1×106cfu/ml。

4.培养权利要求1所述假单胞菌jsut8的方法,其特征在于,将所述假单胞菌jsut8接种在培养基中,培养温度为20℃~40℃。

5.权利要求1所述的假单胞...

【专利技术属性】
技术研发人员:施鹤飞张佳琪梁国斌印霞棐林伟吴娟刘芳李丹
申请(专利权)人:江苏理工学院
类型:发明
国别省市:

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