【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物，具體是一種用于降解結晶紫的固定化顆粒及其制備方法。
技術介紹
1、隨著社會的快速發展，染料行業已經成為全球三大化工行業之一，與此同時，越來越多的印染廢水污染問題日益凸顯出來，染料廢水因其具有的光、熱穩定性和難生物降解性以及降解產物具有毒性和致癌性而備受關注，使其成為最難處理的環境污染問題之一。
2、結晶紫(crystalviolet)是一種三苯甲烷類染料，作為生物染色劑被廣泛應用于人類和獸醫學中，同時也可在紡織行業中被用作織物染料。盡管結晶紫在細胞學和細菌學等方面應用廣泛，但因其排入水體會嚴重影響水體的透光率威脅水體中動植物生長，從而造成環境污染而臭名昭著，并且一旦其進入人體系統，可能會干擾dna復制，導致突變和致癌，對人類健康造成巨大的威脅。然而，由于多數三苯甲烷類染料的生產成本較低、穩定性強且使用效果較好，難以找到合適的替代物，因此該類染料仍應用十分廣泛，嚴重破壞了使用地區的生態平衡。因此，研究高效低耗地降解含結晶紫廢水的方法，對緩解環境壓力，保護生態平衡，維護人民生活健康穩定具有重大的意義。
3、微生物固定化技術(immobilizedmicroorganisms)是一種通過物理或化學方法，將游離細胞或酶固定在載體材料上來減少菌體流失，提高微生物利用率的技術。然而，在以往的微生物固定化技術中，存在固定化顆粒使用壽命短、重復利用率低以及微生物活性差等問題，較大的限制了脫色菌株的應用。
技術實現思路
1、鑒于現有技術的上述缺點、不足，本
2、技術方案：一種用于降解結晶紫的固定化顆粒，由結晶紫降解菌、海藻酸鈉、生物炭、殼聚糖交聯固定制備而成；所述結晶紫降解菌為經結晶紫溶液馴化的節桿菌，所述節桿菌為節桿菌屬(arthrobacter?sp.)，保存編號為：cicc?no.23408。
3、進一步的，所述固定化顆粒的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟一、配置海藻酸鈉溶液、氯化鈣溶液和殼聚糖溶液；
5、步驟二、將步驟一得到的海藻酸鈉溶液、氯化鈣溶液、殼聚糖溶液分別放入高壓滅菌鍋中滅菌后，取出冷卻至室溫；
6、步驟三、在結晶紫降解菌的菌懸液中加入生物炭，混合均勻后過濾得到吸附載體并全部投加至海藻酸鈉溶液中，混合均勻，得到混合液；
7、所述結晶紫降解菌為經結晶紫溶液馴化的節桿菌，所述節桿菌為節桿菌屬(arthrobacter?sp.)，保存編號為：cicc?no.23408；
8、步驟四、將混合液滴加至氯化鈣溶液中，攪拌至凝膠球硬化，靜置交聯固定后，放入殼聚糖溶液中攪拌，濾出后沖洗得到固定化顆粒。
9、進一步的，步驟一中：所述海藻酸鈉溶液由海藻酸鈉和超純水混合而成，海藻酸鈉與超純水的質量體積比為(1-3)g：100ml；所述氯化鈣溶液由氯化鈣和超純水混合而成，氯化鈣與超純水的質量體積比為(1-3)g：100ml；所述殼聚糖溶液由殼聚糖和超純水混合而成，殼聚糖與超純水的質量體積比為(1-3)g：100ml；
10、進一步的，步驟三中，所述生物炭為玉米秸稈生物炭，生物炭與菌懸液中的質量體積比為(0.5-1.5)g：100ml。
11、進一步的，步驟三中，結晶紫降解菌的菌液制備方法如下：
12、步驟(1)、將未經馴化的節桿菌接種于含有結晶紫的平板培養基上，在30℃條件下恒溫培養24h后，挑取長勢較好的節桿菌接種至基礎培養皿中，置于30℃、150r/min條件下振蕩培養48h；
13、步驟(2)、在步驟(1)基礎培養皿上取1ml富集菌液，移至含有20mg/l結晶紫溶液的基礎培養基中，置于30℃、150r/min條件下恒溫振蕩培養48h后，向含有20mg/l結晶紫溶液的基礎培養基中，依次增加結晶紫含量，將結晶紫的質量濃度依次提高至40、60、80、100mg/l，進行菌株定向誘化；
14、步驟(3)、將能使100mg/l結晶紫溶液脫色的馴化菌懸液，涂抹在含30mg/l結晶紫的固體染料平板上，進行結晶紫降解菌的分離，進行菌株鑒定，得到結晶紫降解菌；
15、步驟(4)、取結晶紫降解菌于平板培養基，將平板培養基置于30℃的生化培養箱中培養24h至長出單菌落，挑取生長良好的菌落接種于液體基礎培養基，于30℃，150r/min條件下振蕩培養至對數生長期，將培養結束后的菌液離心，棄去上清液，取離心管底部濕菌體，經過多次無菌水沖洗菌體離心后收集菌體，將收集的菌體中加入生理鹽水，調節od600至1.0，得到菌懸液，4℃冷藏保存。
16、進一步的，步驟三中，菌懸液與海藻酸鈉溶液的體積比為1:1。
17、進一步的，步驟四中，氯化鈣溶液的體積至少為步驟三中混合液的5倍。
18、進一步的，步驟四具體為：
19、將混合液滴加至氯化鈣溶液中，攪拌至凝膠球硬化，靜置交聯固定的時間為4h，濾出小球，無菌水沖洗多次后，放入殼聚糖溶液中，均勻攪拌10min后濾出小球，再次用無菌水沖洗多次，得到固定化顆粒，密封保存于4℃環境待用。
20、進一步的，所述固定化顆粒用于降解結晶紫時，固定化顆粒與含有結晶紫溶液的投料比為(2-16)g:100ml，結晶紫溶液的濃度為50-300mg/l。
21、有益效果：
22、1)本專利技術利用高效脫色菌株、海藻酸鈉、殼聚糖和生物炭合成的固定化顆粒高效快速的降解了含結晶紫的廢水，開拓了結晶紫廢水處理的新方法和新思路，為徹底降解結晶紫廢水提供了方向，同時也為有效防止結晶紫廢水污染提供了切實可行的辦法，具有廣泛的應用意義。
23、2)本專利技術固定化顆粒中為菌株進行定向誘化后得到高效脫色菌株，原始菌株為：節桿菌屬(arthrobacter?sp.)，原始編號：wn3-1，已于2008年10月31日保存于中國工業微生物菌種保藏管理中心，北京市朝陽區酒仙橋中路24號院6號樓，保存編號為：ciccno.23408。本專利技術將原始菌株定向誘化后、固定化制備成菌株的固定化顆粒，改善了微生物本身在實際應用中易流失、環境適應性差、降解周期長等情況，從而可以更加穩定高效的去除或者降低結晶紫在環境中的殘留，達到治理環境的效果。
24、3)本專利技術的固定化顆粒的制備方法簡單、生產成本較低、易于回收、實際應用方便快捷，無二次污染，更加環保。
25、4)本專利技術提供的固定化顆粒的制備方法中，經過生物炭改良、殼聚糖覆膜后復合載體的機械強度增大，且具有抵抗水力沖擊和適應酸堿變化的能力，使得本專利技術制備的固定化顆粒的機械強度和力學穩定性遠超傳統包埋載體，大大提高了本專利技術的使用壽命、提高了循環利用率。
26、綜上，本專利技術提供了一種高效快速降解結晶紫的固定化顆粒的制備方法，并且具有降解速度快，穩定性好，使用壽命長，工藝操作簡單，生產本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于降解結晶紫的固定化顆粒，其特征在于，所述固定化顆粒由結晶紫降解菌、海藻酸鈉、生物炭、殼聚糖交聯固定制備而成；
2.一種權利要求1所述固定化顆粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟一中：
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟三中，結晶紫降解菌的菌液制備方法如下：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟三中，菌懸液與海藻酸鈉溶液的體積比為1:1。
6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟四中，氯化鈣溶液的體積至少為步驟三中混合液的5倍。
7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟四具體為：
8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述固定化顆粒用于降解結晶紫時，固定化顆粒與含有結晶紫溶液的投料比為(2-16)g:100mL，結晶紫溶液的濃度為50-300mg/L。
【技術特征摘要】
1.一種用于降解結晶紫的固定化顆粒，其特征在于，所述固定化顆粒由結晶紫降解菌、海藻酸鈉、生物炭、殼聚糖交聯固定制備而成；
2.一種權利要求1所述固定化顆粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟一中：
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟三中，結晶紫降解菌的菌液制備方法如下：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施旭洋，陸硯秋，吳慧芳，岳帥豪，杭嘉，奚成康，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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