CN101629173A - 固定化微生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种生化技术领域的固定化微生物的制备方法，包括如下步骤：步骤一，制备溶液；每100ml溶液的制备过程如下：①将12～18g聚乙二醇预聚物溶解于水中，得溶液A；②向溶液A中加入微生物，之后加入0.5～1g N，N－二甲基双丙烯酰胺和0.05～0.1g二氧化硅，然后加入0.05～0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；③向溶液B中加水直至溶液的体积为100ml，混匀，即得所需溶液；步骤二，将步骤一制备所得溶液置于紫外灯下固化，切割，洗涤，得到固定化微生物。本发明的方法使得固化可在室温下进行，反应过程容易控制，制备的包埋菌颗粒使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及一种生化技术领域的制备方法，具体是一种固定化微生物的制备方法。
背景技术
迄今为止，文献所报道的微生物细菌的固定化包埋方法一般采用物理包埋或传统化学反应的方法。物理包埋的活性菌很容易受到外界条件的干扰而脱落或受外界毒性物质的冲击等，从而影响处理效果。而传统的化学包埋法一般会使用大量的引发剂和交联剂，固化过程较为剧烈，对细菌的活性影响较大，细菌的失活现象比较严重。据统计，包埋后细菌的活性要低于包埋前的活性的20％，这就大大削弱了包埋技术所具有的包埋高密度细菌的优点；而且，化学方法制备的包埋细菌通常需要较长的驯化时间才能恢复活性，适应所处理废水，因而大大降低了包埋细菌废水处理的效率。
UV技术反应条件温和，对包埋菌活性影响小，反应进程容易控制，包埋过程中对细菌的活性影响小的特点。研究证实，UV光对高浓度细菌的活性影响小，且包埋过程中自由基的浓度可以方便地调节，光聚合反应过程可控，有利于制备交联均一，孔径可控的载体结构，从而保证既能固定细菌，防止其流失-又能维持良好的传质。在国内，固定化微生物技术距实际应用还有一段距离。主要的问题就在于包埋后微生物活性较低，在废水处理效果上难以体现出优越性；包埋载体寿命短，运行时间一般不超过6个月。
聚乙二醇物理化学性质比较稳定，不易分解，抗微生物性能强，价格低廉，由于存在酯基和羧钠基等强亲水性基团，遇水后形成吸水材料，所含有的水既有“键合”水，“中间水”，也有大量“自由水”。水是微生物体内进行各种生化反应的基础，微生物所需的各种养分也只有通过水才能被菌体细胞质的膜吸收，在细胞内进行合成和代谢；PEG材料又具有良好的生物相容性，对所要包埋的混和菌(污水处理厂活性污泥)没有毒性。因此在聚乙二醇包埋载体中活性污泥能够吸收营养，进行生长，繁殖和代谢，是一种非常有前途的微生物细菌包埋材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固定化微生物的制备方法。本发明的方法使得固化可在室温下进行，反应过程容易控制，制备的包埋菌颗粒使用寿命较长。
本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明包括如下步骤：
步骤一，制备溶液；
每100ml溶液的制备过程如下：
①将12～18g聚乙二醇预聚物溶解于水中，得溶液A；
②向溶液A中加入微生物，之后加入0.5～1g N，N-二甲基双丙烯酰胺和0.05～0.1g二氧化硅，然后加入0.05～0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；
③向溶液B中加水直至溶液的体积为100ml，混匀，即得所需溶液；
步骤二，将步骤一制备所得溶液置于紫外灯下固化，切割，洗涤，得到固定化微生物。
步骤一中，所述微生物的来源为活性污泥。
步骤二中，所述固化的时间为4～6分钟。
本发明利用聚乙二醇预聚物，加入交联剂N，N-二甲基双丙烯酰胺和二氧化硅，在紫外照射和光引发剂的共同作用下，固化形成凝胶，维持包埋细菌的高生物量和活性，载体具有较长的使用寿命。
与现技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的方法首次采用了UV技术，反应条件温和，使得固化可在室温下进行，包埋过程中对细菌和微生物活性损伤小；反应过程容易控制，适用于包埋多种微生物；本发明制备过程简单，制备的包埋菌颗粒寿命较长，成本低廉。
具体实施方式
本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
步骤一，制备溶液；
1、将12g聚乙二醇预聚物，得溶液A；
2、向溶液A中加入4g活性污泥，之后加入1g N，N-二甲基双丙烯酰胺和0.05g二氧化硅(N，N-二甲基双丙烯酰胺和二氧化硅的加入无先后顺序)，然后加入0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；
3、向溶液B中加水直至溶液的体积为100ml，混匀，即得所需溶液；
步骤二，将步骤一制备所得溶液置于紫外灯下固化4分钟，切割，洗涤，得到固定化微生物。
实施例2
步骤一，制备溶液；
1、将15g聚乙二醇预聚物，得溶液A；
2、向溶液A中加入4.5g活性污泥，之后加入0.837g N，N-二甲基双丙烯酰胺和0.08g二氧化硅，然后加入0.121g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；
3、向溶液B中加水直至溶液的体积为100ml，混匀，即得所需溶液；
步骤二，将步骤一制备所得溶液置于紫外灯下固化5分钟，切割，洗涤，得到固定化微生物。
实施例3
步骤一，制备溶液；
1、将18g聚乙二醇预聚物，得溶液A；
2、向溶液A中加入5g活性污泥，之后加入0.5g N，N-二甲基双丙烯酰胺和0.1g二氧化硅，然后加入0.05g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；
3、向溶液B中加水直至溶液的体积为100ml，混匀，即得所需溶液；
步骤二，将步骤一制备所得溶液置于紫外灯下固化6分钟，切割，洗涤，得到固定化微生物。
实施效果：以上实施例所制备的包埋菌在曝气生物反应器中均可连续使用8个月以上。
Claims (3)
1、一种固定化微生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，制备溶液；
每100ml溶液的制备过程如下：
①将12～18g聚乙二醇预聚物溶解于水中，得溶液A；
②向溶液A中加入微生物，之后加入0.5～1g N，N-二甲基双丙烯酰胺和0.05～0.1g二氧化硅，然后加入0.05～0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；
③向溶液B中加水直至溶液的体积为100ml，混匀，即得所需溶液；
步骤二，将步骤一制备所得溶液置于紫外灯下固化，切割，洗涤，得到固定化微生物。
2、根据权利要求1所述的固定化微生物的制备方法，其特征是，步骤一中，所述微生物的来源为活性污泥。
3、根据权利要求1所述的固定化微生物的制备方法，其特征是，步骤二中，所述固化的时间为4～6分钟。
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