应用于处理水中氨氮和溶解性有机物的生物微胶囊制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可用于处理水中氨氮和溶解性有机物的新型生物微胶囊制备方法。本发明专利技术采用的微胶囊制备方法不添加任何化学交联剂或外部材料作为载体，而是使假丝酵母菌在特殊条件下，以自然方式自发地结合在真菌菌丝细胞聚集分泌的胞外聚合物上，创造适当条件诱导丝状菌与假丝酵母共生，从而形成固体微球状的生物微胶囊。这种新型生物微胶囊能够高效降解水中氨氮和溶解性有机物，同时可以保持菌体活力，将菌体与外界的不良环境分开,减缓受温度和压力的影响，有利于在水中的均匀分布,也有利于储存和使用时的稳定性。本发明专利技术制备方法简单易行，影响因素少，对于处理水中氨氮和溶解性有机物方面有较大的潜力和应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境水处理和生物工程领域，涉及一种应用于处理水中氨氮和溶解性有机物的生物微胶囊制备方法。
技术介绍
目前我国饮用水水源普遍面临着水源水中溶解性有机污染物和氨氮超标的问题，自来水厂传统工艺对原水中的溶解性有机物和氨氮的处理效果很差，使出水水质不能满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。生物氧化法处理是去除原水溶解性有机污染物和氨氮污染最经济、有效的方法，不但能够去除原水氨氮和溶解性有机物，而且还能净化水的浊度、色度和锰等，对于原水遭到有机污染的水厂特别适合。但传统的生物氧化法容易受到温度和不良外界环境的干扰，影响降解细菌的存活率，处理效果不稳定。微胶囊技术是近年来发展迅速、用途广泛的一种微生物固定化技术, 它能较好地提高细菌存活率。包埋在微胶囊内的细菌由于与外界环境相隔离, 可以免受环境的影响, 从而保持稳定, 而在适当条件下, 被包封物质又可以释放出来。所以微胶囊技术在医药、食品、农药、印染等行业得到了广泛应用。常用的生物微胶囊的制备方法可分为化学法、物理化学法和物理法，大都采用人工材料作为载体，如纤维素硫酸钠（NaCS）-聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）、海藻酸钠（SA）-壳聚糖（CA）等。降解细菌若以人工材料为载体的方式固定化，由于不是在其自然生长状态，细胞活力可能会发生变化，细胞代谢能力也会由于人工固定化程序造成的损伤而发生改变。本专利技术采用的微胶囊制备方法不添加任何化学交联剂或外部材料作为载体，而是使酵母菌在特殊条件下，以自然方式自发地结合在真菌菌丝细胞聚集分泌的胞外聚合物上，创造适当条件诱导丝状菌与假丝酵母共生，从而形成固体微球。大量研究证明酵母菌可降解氨氮、苯酚等有机物，青霉菌属为典型的石油降解菌，可降解酚类、多环芳烃等有机物。因此本专利技术制备的新型生物微胶囊有较大的潜力，可应用于处理水中氨氮和溶解性有机物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对以上传统生物氧化工艺中存在微生物不稳定，人工固定化材料对水质有安全隐患，材料和实际应用之间的矛盾，提供一种应用于处理水中氨氮和溶解性有机物的生物微胶囊制备方法。本专利技术提出的应用于处理水中氨氮和溶解性有机物的生物微胶囊制备方法，具体步骤如下：（1）在不含氨基酸和硫酸铵的酵母氮源中加入5g/L葡萄糖酸，用钠钾磷酸盐缓冲液调节溶液的pH值为6-8，作为培养基；（2）培养基灭菌后加入假丝酵母菌(Candida Yeast)活细胞和少量单克隆青霉菌属(Penicillium)孢子,投加比例为每2×106个假丝酵母菌活细胞加入1个单克隆青霉菌落；（3）以150 rpm的转速在恒温25-30℃摇床震荡6-8天，得到空心生物微胶囊，所述空心生物微胶囊的壁体由菌丝体和酵母细胞组成，内部可供假丝酵母菌自由生长。本专利技术方法制备的新型生物微胶囊具有如下优点：（1）是保护菌体活力最为有效和实用的方法。可将菌体与外界的不良环境分开, 免受微量元素的损害, 减缓受温度和压力的影响。形成固体微胶囊, 有利于在水中的均匀分布, 也有利于储存和使用时的稳定性。（2）酵母菌对高糖环境、高碳环境、高渗透压环境、低温环境、有毒有害环境等具有较强的适应性，目前在高浓度有机废水、含重金属离子废水、有毒有害废水、生活污水等废水处理领域中已经有了一定的应用，青霉菌属也可降解石油、酚类、多环芳烃等有机物，因此将两者结合而成的生物微胶囊在处理水中氨氮和溶解性有机物方面有巨大的潜力和广阔的前景。（3) 该制备方法不添加化学交联剂或外部载体，而是创造适当条件诱导丝状菌与假丝酵母共生，不会对水质安全带来化学隐患。附图说明图1为新型生物微胶囊电镜扫描图。具体实施方式下面通过实施例结合附图进一步说明本专利技术。实施例1：新型生物微胶囊的制备：（1）酵母氮源基础（不含氨基酸和硫酸铵）中加入5g/L葡萄糖酸，用钠钾磷酸盐缓冲液调节PH值为7，作为培养基。（2）将300 mL灭菌后的培养基加到500mL烧瓶中，接种2×106 cell/mL假丝酵母菌(Candida Yeast)活细胞和少量青霉菌属(Penicillium)孢子。（3）烧瓶放入150 rpm，恒温28±1°C的摇床中震荡7天，可以制成空心生物微胶囊。其电镜扫描图如图1所示。将所得生物微胶囊处理水中氨氮和溶解性有机物的效果：原水氨氮1.14 mg/L，CODMn5.57 mg/L，pH 值6~7, 温度25~30℃, 溶解氧2mg/L 以上，经过该新型生物微胶囊处理12小时后，氨氮去除率为89%，CODMn去除率为71%，有较好的处理效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于处理水中氨氮和溶解性有机物的新型生物微胶囊制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）在不含氨基酸和硫酸铵的酵母氮源中加入5g/L葡萄糖酸，用钠钾磷酸盐缓冲液调节溶液的pH值为6？8，作为培养基；（2）培养基灭菌后加入假丝酵母菌活细胞和少量单克隆青霉菌属孢子,投加比例为每2×106个假丝酵母菌活细胞加入1个单克隆青霉菌落；（3）以150？rpm的转速在恒温25？30℃摇床震荡6？8天，得到空心生物微胶囊，所述空心生物微胶囊的壁体由菌丝体和酵母细胞组成，内部可供假丝酵母菌自由生长。

【技术特征摘要】
1.一种应用于处理水中氨氮和溶解性有机物的新型生物微胶囊制备方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）在不含氨基酸和硫酸铵的酵母氮源中加入5g/L葡萄糖酸，用钠钾磷酸盐缓冲液调节溶液的pH值为6-8，作为培养基；
（2）培养基灭菌后加入假丝酵母菌活细胞和...

【专利技术属性】
技术研发人员：史俊，邓慧萍，韩旭，王琳，万俊力，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：