微生物固定化载体的制备方法.docx

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专利名称:微生物固定化载体的制备方法
技术领域:
本发明属于污水处理技术领域,特别涉及对低浓度重金属废水的去除及微生物固定化有突出作用的无机多孔微生物载体的制备方法。
背景技术:
固定化微生物技术处理废水,由于处理效率高、稳定性强、生物浓度高、能纯化并保持高效菌种。固液分离效果好,故有广阔的应用前景。但由于载体成本大,需繁杂的提酶过程,所以实际应用尚不多。固定化微生物的载体要求其对微生物无毒、抗微生物分解、机械程度高、传质性能好、价格便宜等。而目前常用的微生物载体如硅胶、活性炭、陶瓷等无机材料,以及有机台成高分子聚台物等材料虽有各自的优点但仍存在不足之处。微生物固定化载体包括两大类无机载体和有机载体。一类是无机载体如多孔玻璃、硅藻土、活性炭、石英砂等,常用于吸附法。吸附法中微生物与载体结合不牢固、易脱落,吸附数量不多;无机载体常与包埋载体结合,以提高包埋载体的强度、扩大孔径,提高包埋微生物的使用效率与寿命。另一类为有机载体包括天然高分子载体和合成有机高分子聚合物。天然高分子载体有琼脂、海藻酸钙、角叉莱胶等、它们无生物毒性。传质性好。但强度较低、在厌氧条件下易被生物分解;合成有机高分子聚合物载体主要有聚乙酰几丁酯、光敏聚乙烯醇等,其强度较好、但传质性能较差、包埋后对细胞活性有影响。
目前绝大多数研究所使用的固定化载体都集中在海藻酸盐和卡拉胶等天然有机材料上,虽然这些材料的固定化效果较好,但是由于其需要胶粒制备设备,操作工艺复杂,而且制出的胶粒,随着使用次数的增加,常出现裂口和破碎现象,严重影响其使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有亲水性、通透性、高比表面积和空隙率,无毒、传质阻力小、可循环使用且无二次污染的微生物固定化载体的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明的制备方法如下(1)将成熟且表皮已干黑的丝瓜剥去外皮,去仔,用剪刀沿其中一瓤空的边缘剪开,去除内瓤后,将外表瓤剪切成片状或块状。
(2)将片状或块状丝瓜瓤放进沸腾的蒸馏水中沸煮后取出,用蒸馏水充分冲洗,以除去沸煮时产生的瓤渍,再将冲洗干净的瓜片放入无菌水中浸泡去渍。
(3)把浸泡后的瓜片放入恒温烘箱烘至恒重,即得到该大孔网状微生物固化载体。
所述载体横断面形状可为圆形或方形或矩形。
本发明的优点在于制备过程简单,成本低廉,固液易分离,制得大孔微生物载体具有比表面积大,在
(~)×105m2/m3,空隙率为90%以上,载体密度小于水的密度,在水中成悬浮状,具有很强的水容性。微生物的负载量大,~(干重),是其自重的1~,载体中孔与孔立体交联,气、液、固三相在孔隙中进行高效传质,好氧、兼性、厌氧状态同时存在,故有污染物降解速度快,抗冲击能力强,处理效率高,再生方便,可重复使用,且不产生二次污染。
图1为本发明制备的多孔微生物载体照片()。
图2为覆盖了简青霉的微生物载体照片。
具体实施例方式
实施例1(1)将成熟且表皮已干黑的丝瓜剥去外皮,去仔,用剪刀沿其中一瓤空的边缘剪开,去除内瓤后,,厚度2~3mm的薄圆片。(本步骤所述载体是依容积为250ml、。)(2)将丝瓜片放进沸腾的蒸馏水中沸煮30min后取出,用蒸馏水充分冲洗三次,以除去沸煮时产生的瓤渍,再将冲洗干净的瓜片放入无菌水中浸泡22~24h,其间换3~5次无菌水。
(3)把浸泡后的瓜片放入恒温为70℃的烘箱烘4~5h,至恒重,即得到圆形大孔网状微生物固定化载体(如附图1所示)。
,,做平行试验。将两份载体分别放入容积为
250ml、,再加入培养简青霉的液体培养基100ml。培养基成分(g/L),,,,,,,MgSO4·,,;蒸馏水1000ml。于115℃,。灭菌后分别接5ml悬浮简青霉菌液,于30℃、100rpm的条件下振荡培养3~4d。载体上固定了大量简青霉,载体周围培养基是清澈不长菌的,便于固液分离(如附图2所示)。
将固定好菌的载体取出,用无菌蒸馏水冲洗三次,分别放入两个250ml的锥形瓶中,倒入100ml含铅废水,测定其溶液中Pb2+,。将两锥形瓶放入恒温振荡器中,于30℃、100~120rpm的条件下振荡吸附2h,经检测分析,吸附后溶液中剩余Pb2+,Pb2+%;Pb2+(干菌)将在30℃、100~120rpm的条件下振荡吸附了2h的Pb2+离子的固定菌载体从反应液中取出,用无菌蒸馏水冲洗三次,分别放入两个250ml的锥形瓶中,,做解吸试验。
将两个锥形瓶放在恒温振荡器中,于30℃、100~120rpm的条件下振荡解吸一定时间。取解吸液,测定Pb2+离子的含量。经检测分析,Pb2+离子的解吸率在96%以上。循环吸附—
解吸五次,%,说明该载体至少可循环使用5次,且载体几乎没有损耗,%。
实施例2(1)将成熟且表皮已干黑的丝瓜剥去外皮,去仔,用剪刀沿其中一瓤空的边缘剪开,去除内瓤后,,厚度2~3mm的正方形方块。(本步骤所述载体是依DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上放容积为250ml、。
(2)将丝瓜块放进沸腾的蒸馏水中沸煮30min后取出,用蒸馏水充分冲洗三次,以除去沸煮时产生的瓤渍,再将冲洗干净的瓜片放入无菌水中浸泡22~24h,其间换3~5次无菌水。
(3)把浸泡后的瓜块放入恒温为70℃的烘箱烘4~5h,至恒重,即得到方型大孔网状微生物固定化载体。
,,做平行试验。将两份载体分别放入容积为250ml、,再加入培养简青霉的液体培养基100ml。培养基成分(g/L),,,,,,,MgSO4·,,;蒸馏水1000ml。于115℃,。灭菌后分别接5ml悬浮简青霉菌液,于30℃、100rpm的条件下振荡培养3~4d。载体上固定了大量简青霉,载体周围培养基是清澈不长菌的,便于固液分离。
将固定好菌的载体取出,用无菌蒸馏水冲洗三次,分别放入两个容积为200ml、,倒入100ml电镀废水,测定其溶液中Cu2+,。将两个烧杯放在DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上,于30℃、100~120rpm的条件下振荡吸附2h,经检测分析,吸附后溶液中剩余Cu2+,Cu2+%;Cu2+(干菌)同时将振荡吸附了2h的Cu2+离子的固定菌载体从反应液中取出,用无菌蒸馏水冲洗三次,分别放入两个容积为250ml、,,做解吸试验。
将两个烧杯放在DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上,于30℃、100~120rpm的条件下振荡解吸一定时间。取解吸液,测定Cu2+离子的含量。经检测分析,Cu2+离子的解吸率在96%以上。循环吸附—解吸五次,%,说明该载体至少可循环使用5次,且载体几乎没有损耗,%。
实施例3(1)将成熟且表皮已干黑的丝瓜剥去外皮,去仔,用剪刀沿其中一瓤空的边缘剪开,去除内瓤后,,~3mm的矩形方块。(本步骤所述载体是依
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上放容积为500ml、。)(2)将丝瓜块放进沸腾的蒸馏水中沸煮30min后取出,用蒸馏水充分冲洗三次,以除去沸煮时产生的瓤渍,再将冲洗干净的瓜片放入无菌水中浸泡22~24h,其间换3~5次无菌水。
(3)把浸泡后的瓜块放入恒温为70℃的烘箱烘4~5h,至恒重,即得到方型大孔网状微生物固定化载体。
,,做平行试验。将两份载体分别放入容积为250ml、,再加入培养简青霉的液体培养基100ml。培养基成分(g/L),,,,,,,MgSO4·,,;蒸馏水1000ml。于115℃,。灭菌后分别接5ml悬浮简青霉菌液,于30℃、100rpm的条件下振荡培养3~4d。载体上固定了大量简青霉,载体周围培养基是清澈不长菌的,便于固液分离。
将固定好菌的载体取出,用无菌蒸馏水冲洗三次,分别放入两个容积为200ml、,倒入100ml含镉废水,测定其溶液中Zn2+,。将两个烧杯放在DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上,于
30℃、100~120rpm的条件下振荡吸附2h,经检测分析,吸附后溶液中剩余Zn2+,Zn2+%;Zn2+(干菌)。
同时将振荡吸附了2h的Zn2+离子的固定菌载体从反应液中取出,用无菌蒸馏水冲洗三次,分别放入两个容积为500ml、,,做解吸试验。
将两个烧杯放在DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器上,于30℃、100~120rpm的条件下振荡解吸一定时间。取解吸液,分别测定Zn2+离子含量,经检测分析,Zn2+离子的解吸率在96%以上。循环吸附—解吸五次,%,说明该载体至少可循环使用5次,且载体几乎没有损耗,%。
权利要求
,其特征在于(1)将成熟且表皮已干黑的丝瓜剥去外皮,去仔,用剪刀沿其中一瓤空的边缘剪开,去除内瓤后,将外表瓤剪切成片状或块状;(2)将片状或块状丝瓜瓤放进沸腾的蒸馏水中沸煮后取出,用蒸馏水充分冲洗,以除去沸煮时产生的瓤渍,再将冲洗干净的瓜片放入无菌水中浸泡去渍;(3)把浸泡后的瓜片放入恒温烘箱烘至恒重,即得到该大孔网状微生物固化载体。
,其特征在于所述载体横断面形状为圆形或方形或矩形。
全文摘要
本发明公开了一种具有亲水性、通透性、高比表面积和空隙率,无毒、传质阻力小、可循环使用且无二次污染的微生物固定化载体的制备方法。其制备方法为将成熟且表皮已干黑的丝瓜剥去外皮,去仔,用剪刀沿其中一瓤空的边缘剪开,去除内瓤后,将外表瓤剪切成片状或块状;将片状或块状丝瓜瓤放进沸腾的蒸馏水中沸煮后取出,用蒸馏水充分冲洗,以除去沸煮时产生的瓤渍,再将冲洗干净的瓜片放入无菌水中浸泡去渍;把浸泡后的瓜片放入恒温烘箱烘至恒重,即得到该大孔网状微生物固化载体。