本發明專利技術涉及一種生物復配絮凝劑及其應用，該復配絮凝劑包括微生物絮凝劑和改性殼聚糖溶液，所述微生物絮凝劑是由煙曲霉原變種（Aspergillus?fumigatus）HHE-A8發酵產生，所述煙曲霉原變種由中國典型培養物保藏中心保藏，其簡稱為CCTCC，保藏編號為：CCTCC?NO：M?2012081，保藏日期為2012年3月14日。該生物復配絮凝劑與聚合氯化鋁復配使用，絮凝效果好，能大幅度減少絮凝劑用量,出水含鋁濃度低，是一種性能良好的水處理藥劑，可以用于處理生活污水、工業廢水等。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水處理領域，涉及ー種新型絮凝劑。具體涉及通過將微生物絮凝劑與殼聚糖改性高分子絮凝劑復配制備出生物復配絮凝劑的方法及其應用。
技術介紹
絮凝劑廣泛應用于給水、エ業廢水、城市污水及污泥脫水、發酵エ業后處理、食品エ業等領域中。絮凝劑主要有無機絮凝劑、人工合成有機高分子絮凝劑和天然有機高分子絮凝劑等三大類。 ( I)無機絮凝劑主要是鐵、鋁鹽及其水解聚合產物，無機低分子絮凝劑(如硫酸鋁)由于在水處理中存在很多問題，正逐漸被無機高分子絮凝劑所取代。無機高分子絮凝劑(如聚合氯化鋁)比原有傳統絮凝劑絮凝效果好，價格便宜，已成為水處理的主要藥劑。(2)有機合成高分子絮凝劑，如聚丙烯酰胺及其衍生物，有機合成高分子絮凝劑由于其分子量大，分子鏈官能團多，所以具有用量少、絮凝速度快、PH適用范圍廣等優良性能，得到了廣泛的應用。(3)天然有機高分子絮凝劑主要包括殼聚糖、瓜爾膠、海藻酸鈉、明膠和微生物絮凝劑等，它們對人體無害，可以被生物降解，對生態環境無不利影響。微生物絮凝劑是ー類由微生物產生的有絮凝活性的次生代謝產物，如糖蛋白、粘多糖、蛋白質、纖維素和DNA等，是天然生物高分子絮凝劑的重要種類。無機絮凝劑除濁效果好，使用成本低，是目前主要使用的絮凝劑，但其使用有可能給環境造成二次污染。如無機絮凝劑在實際應用中使處理后的水中殘留金屬離子，同時產生大量的含鐵、鋁等的污泥，處理處置難度大。此外，鐵鹽通常還有一定腐蝕性，而且容易殘留鐵離子，使被處理液帶有顏色，影響水質，而鋁鹽的過量攝入有可能導致老年性癡呆癥。有機合成高分子絮凝劑，如聚丙烯酰胺等本身沒有毒性，但其難于降解、易造成ニ次污染，単體丙烯酰胺的殘留也是ー個令人十分擔憂的問題，這類高聚物的殘余単體具有“三致”效應，許多國家已禁止或限量使用此類絮凝劑。天然有機高分子絮凝劑的成本較高，其效能也不如合成高分子絮凝劑理想，在研究和應用上有較大的局限。因此當前亟待研究開發高效、無毒、無二次污染、經濟適用的絮凝劑。聚合氯化鋁單獨使用時，只在中性或堿性條件下效果較好，絮體較為松散，出水中殘余鋁濃度高。微生物絮凝劑単獨使用時需加氯化鈣做助凝劑，投加量較高，成本高。殼聚糖成本高(目前市場價大多在150元/kg以上)，且只有在弱酸中才能溶解且溶液粘度不穩定、在堿性條件下使用效果差，作為絮凝劑其分子量還不夠大電荷密度也不夠高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于充分利用陰離子型微生物絮凝劑、陽離子型改性殼聚糖的優勢，提供ー種生物復配絮凝劑，它具有良好的污染物去除效果，并且用量少、適用范圍廣，安全性高。本專利技術的另一目的在于提供上述生物復配絮凝劑的應用。本專利技術目的通過以下技術方案實現 ー種生物復配絮凝劑，包括微生物絮凝劑和改性殼聚糖溶液，所述微生物絮凝劑是由煙曲霉原變種(Aspergillus fumigatus) HHE-A8發酵產生,所述煙曲霉原變種由中國典型培養物保藏中心保藏，其簡稱為CCTCC，保藏編號為CCTCC NO M 2012081，保藏日期為2012年3月14日。優選地，所述改性殼聚糖溶液是以過硫酸銨為引發劑，通過水溶性自由基反應接枝ニ甲基ニ烯丙基氯化銨(DMDAAC)、丙烯酰胺來對殼聚糖進行改性得到的。優選地，所述改性殼聚糖制備方法，包括以下步驟首先將殼聚糖溶于弱酸中，水浴加熱并通入氮氣保護，殼聚糖溶解后加入過硫酸銨水溶液，反應l(T20min，接著加入丙烯酰胺水溶液，l(T20min后加入ニ甲基ニ烯丙基氯化銨水溶液，繼續加熱并通入氮氣保護，反應結束，得到改性殼聚糖溶液。優選地，所述改性殼聚糖溶液在制備時殼聚糖、丙烯酰胺和ニ甲基ニ烯丙基氯化銨的質量之和占總溶液質量的10 30%，殼聚糖、丙烯酰胺、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨的質量比為(I 2) : (3 4) : (0.9- I. 2)，總溶液中過硫酸銨濃度為0. ro. 25mmol/L。優選地，殼聚糖改性的反應溫度35飛5°C，加入ニ甲基ニ烯丙基氯化銨水溶液后的反應時間為3. 0 4. 5h。優選地，所述微生物絮凝劑制備方法，包括以下步驟I)在已滅菌的液體培養基中，接入已活化的煙曲霉原變種HHE-A8的孢子，在溫度30°C搖床里培養2h得到孢子懸浮液；2)將上述孢子懸浮液接入液體培養基中，在溫度30°C搖床里培養5天后，過濾菌體得到的培養液即為液體微生物絮凝劑。優選地，步驟I)和2)所述的液體培養基為20g/L的葡萄糖，0. 5g/L的脲，0. 5g/L 的酵母浸膏，0. 2g/L 的(NH4)2SO4jO. lg/L 的 NaCl，5g/L 的 K2HPO4, 2g/L 的 KH2PO4, pH=6. O。所述生物復配絮凝劑的應用先調原水的pH為6 10，向其中投加聚合氯化鋁，攪拌使其與原水混合均勻，然后加入微生物絮凝劑，攪拌混合均勻后，再投加改性殼聚糖溶液繼續攪拌，靜置，出水。所述生物復配絮凝劑對不同濁度的高嶺土懸濁液、綠藻懸浮液、煙草廢水等水樣均有良好的處理效果。根據水質來確定藥劑的投加量，優選地，處理一般濃度的高嶺土懸濁液(濁度為5(T800NTU)，以Al2O3計，聚合氯化鋁投加量為3 10mg/L，聚合氯化鋁與微生物絮凝劑和改性殼聚糖溶液質量之和的質量比為3: f 5: I。所述微生物絮凝劑濃度為2. (T5. Og/L,改性殼聚糖溶液濃度為I. (T2. 5g/L，兩者添加的質量比為5:廣5:3。優選地，所述原水的pH為7 9。優選地，所述投加改性殼聚糖溶液之后的攪拌開始為快攪拌，繼而改為慢攪拌，投加改性殼聚糖溶液之前的攪拌均為快攪拌，快攪拌的速率為150rpm，慢攪拌的速率為50rpmo本專利技術所使用的菌種煙曲霉原變種(Aspergillus fumigatus) HHE-A8，由本實驗室從污泥中分離得到。該菌主要特征為菌落在察氏瓊脂上生長迅速，25°C培養8天菌落直徑為5(T56mm，中心稍凸起，有少量輻射狀皺紋質地絨毛；分生孢子結構大量，中部多邊緣少，帶灰的橄欖色，無滲出液；菌落反面黃褐色。分生孢子頭球形；頂囊燒瓶狀，直徑2(T30 u m,約3/4表面具有不同程度的緑色；產孢結構單層，瓶梗5 8X 2 2. 5 y m，近于平行；分生孢子球形，直徑2. 5^3 u m。菌落在PDA上生長更快，25°C培養8天菌落直徑為7(T80mm，平坦，質地絲絨狀，具有大量分生孢子結構，百合綠；無滲出液，菌落反面淺黃色。與現有技術相比，本專利技術具有如下優點(I)使用安全微生物絮凝劑無毒無害、可生物降解；改性殼聚糖的也具有很高的安全性 ’聚合氯化鋁與生物復配絮凝劑復配使用后，用量減少，同時由于改性殼聚糖的對鋁的螯合作用，可明顯降低剩余濁度，并使水中殘余鋁的濃度進ー步降低，保證了安全性。(2)絮凝效果好 生物復配絮凝劑充分利用了陰、陽離子型有機高分子絮凝劑的絮凝優勢，使得絮凝速度快、絮體大而密實、沉降速度快、濁度去除率高。(3)成本低微生物絮凝劑、改性殼聚糖復配實現了協同增效，絮凝效果變好，絮凝范圍變寬，而兩者的投加量都有所降低，在提高絮凝效果的同時節約了成本。附圖說明圖I是生物復配絮凝劑應用的流程圖；圖2是不同絮凝劑在不同pH條件下的濁度去除效果圖；圖3是單獨使用PAC時的絮體圖；圖4是實施例IPAC與生物復配絮凝劑復配本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種生物復配絮凝劑，其特征在于，包括微生物絮凝劑和改性殼聚糖溶液，所述微生物絮凝劑是由煙曲霉原變種（Aspergillus？fumigatus）HHE？A8發酵產生，所述煙曲霉原變種由中國典型培養物保藏中心保藏，其簡稱為CCTCC，保藏編號為：CCTCC？NO：M2012081，保藏日期為2012年3月14日。
【技術特征摘要】
1.ー種生物復配絮凝劑，其特征在于，包括微生物絮凝劑和改性殼聚糖溶液，所述微生物絮凝劑是由煙曲霉原變種(Aspergillus fumigatus) HHE-A8發酵產生,所述煙曲霉原變種由中國典型培養物保藏中心保藏，其簡稱為CCTCC，保藏編號為CCTCC NO :M2012081，保藏日期為2012年3月14日。2.根據權利要求I所述的生物復配絮凝劑，其特征在于，所述改性殼聚糖溶液是以過硫酸銨為引發劑，通過水溶性自由基反應接枝ニ甲基ニ烯丙基氯化銨、丙烯酰胺來對殼聚糖進行改性得到的。3.根據權利要求2所述的生物復配絮凝劑，其特征在于，所述改性殼聚糖制備方法，包括以下步驟 首先將殼聚糖溶于弱酸中，水浴加熱并通入氮氣保護，殼聚糖溶解后加入過硫酸銨水溶液，反應l(T20min，接著加入丙烯酰胺水溶液，l(T20min后加入ニ甲基ニ烯丙基氯化銨水溶液，繼續加熱并通入氮氣保護，反應結束，得到改性殼聚糖溶液。4.根據權利要求3所述的生物復配絮凝劑，其特征在干，所述改性殼聚糖溶液在制備時殼聚糖、丙烯酰胺和ニ甲基ニ烯丙基氯化銨的質量之和占總溶液質量的10 30%，殼聚糖、丙烯酰胺、ニ甲基ニ烯丙基氯化銨的質量比為(廣2): (3^4): (0.9 1.2)，總溶液中過硫酸銨濃度為 0. ro. 25mmol/L05.根據權利要求3所述的生物復配絮凝劑，其特征在干，殼聚糖改性的反應溫度35 55°C，加入ニ甲基ニ烯丙基氯化銨水溶液后的反應時間為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡勇有，于琪，雷志斌，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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