一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑及其制備方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的缺點(diǎn)，本發(fā)明專利技術(shù)所述的生物復(fù)合絮凝劑包括以下重量份的原料：醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物30-40份、纖維素黃原酸酯50-95份、殼聚糖3-6份，其中醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物為二段發(fā)酵產(chǎn)品，其與纖維素黃原酸酯、殼聚糖組合后在絮凝方面具有顯著的協(xié)同效果，其絮凝活性高、安全無毒、無二次污染，適合推廣應(yīng)用。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑及其制備方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
絮凝劑是廢水處理時(shí)絮凝工藝的關(guān)鍵因素，絮凝劑的選擇直接決定著最終的絮凝效果。絮凝劑主要包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和微生物絮凝劑。無機(jī)絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等，其中硫酸鋁最早是由美國(guó)開發(fā)的，并一直沿用至今的一種重要的無機(jī)絮凝劑。常用的鋁鹽有硫酸鋁AL2(SO4)3·18H2O和明礬AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O，另一類是鐵鹽有三氯化鐵水合物FeCL3·6H2O.硫酸亞鐵水合物FeSO4·17H2O和硫酸鐵。有機(jī)高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為以下3種類型：(1)聚胺型：低分子量陽(yáng)離子型電解質(zhì)；(2)季銨型：分子量變化范圍大，并具有較高的陽(yáng)離子性；(3)丙烯酰胺的共聚物：分子量較高，可以幾十萬到幾百萬、幾千萬，均以乳狀或粉狀的劑型出售，使用上較不方便，但絮凝性能好。有機(jī)高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-、-SO3、-OH等親水基團(tuán)，具有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)。因其活性基團(tuán)多，分子量高，具有用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點(diǎn)。然而，無機(jī)絮凝劑價(jià)格便宜，但對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不利影響；有機(jī)高分子絮凝劑雖然用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好，但這類高聚物的殘余單體具有“三致”效應(yīng)(致畸、致癌、致突變)，因而使其應(yīng)用范圍受到限制。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝功能的高分子有機(jī)物。主要有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。微生物絮凝劑的種類：(1)直接利用微生物菌體作為絮凝劑，如某些細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌；(2)從微生物細(xì)胞壁提取的絮凝劑。如酵母菌細(xì)胞壁的葡聚糖、絲狀真菌細(xì)胞壁的殼聚糖有較強(qiáng)的絮凝作用；(3)利用微生物代謝產(chǎn)物作絮凝劑。如細(xì)菌的莢膜和黏液質(zhì)，主要成分為多糖及少量的多肽、蛋白質(zhì)、脂類及其復(fù)合物。其中可用作絮凝劑的主要是多糖類物質(zhì)；(4)利用基因克隆技術(shù)所獲得的絮凝劑，是利用基因工程技術(shù)，將高效絮凝基因轉(zhuǎn)移到便于發(fā)酵的菌體中，構(gòu)造高效遺傳菌株，從而生產(chǎn)處來的微生物絮凝劑。影響微生物絮凝劑產(chǎn)生的因素主要包括絮凝劑產(chǎn)生菌的種類、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件等。微生物的種類不同，其產(chǎn)絮凝劑的能力也不同。培養(yǎng)基的碳氮比、生長(zhǎng)因子等均影響到絮凝劑的產(chǎn)生。一般含單糖、營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基有利于絮凝劑的產(chǎn)生。不同微生物產(chǎn)絮凝劑所需發(fā)酵液的pH也不同，通常生長(zhǎng)最佳pH與產(chǎn)絮凝劑的最佳pH也不一致。一般產(chǎn)絮凝劑的最佳溫度在25-35℃之間，溫度過低會(huì)影響菌體生長(zhǎng)，溫度過高則會(huì)使所產(chǎn)生的絮凝劑的活性降低。通氣量過大或多小均會(huì)影響菌體生長(zhǎng)和絮凝劑的產(chǎn)量，而且在微生物不同的生長(zhǎng)期通氣量要求也不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的缺點(diǎn)，提供了一種生物復(fù)合絮凝劑，該生物復(fù)合絮凝劑包括由生物發(fā)酵物以及天然高分子絮凝劑組成的絮凝劑組合物。本專利技術(shù)所述的生物復(fù)合絮凝劑絮凝活性高、安全無毒、無二次污染的特點(diǎn)。本專利技術(shù)通過下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，包括以下重量份的原料：醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物30-40份、纖維素黃原酸酯50-95份、殼聚糖3-6份。更優(yōu)選的，醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物35份、纖維素黃原酸酯75份、殼聚糖5份。其中醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物的制備方法為二段發(fā)酵法，具體包括如下步驟：發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌后，接入10％的紅色諾卡氏菌種子發(fā)酵液，控制發(fā)酵溫度為30-32℃、通氣量為1.5-1.7m3/h條件下培養(yǎng)40-44h，此時(shí)接入10％的醬油曲霉種子發(fā)酵液，控制發(fā)酵溫度為26-29℃、通氣量為1.8-2.2m3/h條件下培養(yǎng)26-30h，即得。上述醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物的發(fā)酵過程中所使用的發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L)為：葡萄糖10g，K2HPO42g，KH2PO42g，MgSO4·7H2O0.2g，CaCl20.1g，尿素0.5g，酵母膏0.5g，pH7.2-7.5，120℃滅菌30min。本專利技術(shù)發(fā)酵過程中，所述的紅色諾卡氏菌和醬油曲霉在接入發(fā)酵培養(yǎng)基時(shí)均處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。其中所述的紅色諾卡氏菌的種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖1％、酵母粉1％，pH7.0-7.2，其培養(yǎng)條件為培養(yǎng)溫度為26-28℃，搖床轉(zhuǎn)速150-180r/min。所述的醬油曲霉的種子培養(yǎng)基為成分(g/L)：蛋白胨10.0g，葡萄糖40.0g，pH7.0-7.2，其培養(yǎng)條件為培養(yǎng)溫度為27-29℃，搖床轉(zhuǎn)速120-140r/min。本專利技術(shù)還提供一種上述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑的制備方法，其包括如下步驟：將纖維素黃原酸酯和殼聚糖加入到醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物中即得。本專利技術(shù)還提供一種上述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑的使用方法，所述的生物復(fù)合絮凝劑用于廢水處理時(shí)絮凝劑的投入量為180-210mL/L，優(yōu)選的，投入量為200mL/L。本專利技術(shù)所述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑用于廢水處理時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1)本專利技術(shù)所述的生物復(fù)合絮凝劑為天然的屬于天然生物高分子，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。從化學(xué)組成上看，主要是微生物代謝過程中產(chǎn)生的各種多聚糖類、蛋白質(zhì)或是有糖類和蛋白質(zhì)形成的高分子化合物，其用于絮凝工藝是不僅絮凝效果好，而且綠色環(huán)保，推廣應(yīng)用價(jià)值高。2)本專利技術(shù)生物復(fù)合絮凝劑產(chǎn)生的絮凝效果要比單獨(dú)使用其中一種絮凝劑效果顯著，所述的復(fù)合型微生物絮凝劑中的醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物在絮凝工藝中與纖維素黃原酸以及殼聚糖產(chǎn)生了顯著的協(xié)同作用，絮凝效果更佳優(yōu)異。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本專利技術(shù)，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本專利技術(shù)的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本專利技術(shù)的精神和范圍下可以對(duì)本專利技術(shù)技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本專利技術(shù)的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例1本專利技術(shù)所述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑及其制備方法一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，包括以下重量份的原料：醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物30份、纖維素黃原酸酯50份、殼聚糖3份。其中醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物的制備方法為二段發(fā)酵法，具體包括如下步驟：發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌后，接入10％的紅色諾卡氏菌種子發(fā)酵液，控制發(fā)酵溫度為30℃、通氣量為1.5m3/h條件下培養(yǎng)40h，此時(shí)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，包括以下重量份的原料：醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物30?40份、纖維素黃原酸酯50?95份、殼聚糖3?6份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，包括以下重量份的原料：醬油曲霉和紅色諾
卡氏菌的共發(fā)酵物30-40份、纖維素黃原酸酯50-95份、殼聚糖3-6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，其特征在于，其包括以下
重量份的原料：醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物35份、纖維素黃原酸酯75份、殼聚
糖5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，其特征在于，所述的
醬油曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物的制備方法為二段發(fā)酵法，具體包括如下步驟：發(fā)酵
培養(yǎng)基滅菌后，接入10％的紅色諾卡氏菌種子發(fā)酵液，控制發(fā)酵溫度為30-32℃、通氣量
為1.5-1.7m3/h條件下培養(yǎng)40-44h，此時(shí)接入10％的醬油曲霉種子發(fā)酵液，控制發(fā)酵溫度
為26-29℃、通氣量為1.8-2.2m3/h條件下培養(yǎng)26-30h，即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于廢水處理的生物復(fù)合絮凝劑，其特征在于，所述的醬油
曲霉和紅色諾卡氏菌的共發(fā)酵物的制備方法中1L發(fā)酵培養(yǎng)基的組分為葡萄糖10g，K2HPO42g，KH2PO42g，MgSO4·7H2O0.2g，CaCl20.1g，尿素0.5g，酵母膏0.5g，pH7.2-7.5，120℃
滅菌30mi...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王盛梅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：王盛梅，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37