CN106086000A - 一种复合微生物微球及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合微生物微球及其制备方法，属于污水处理中微生物技术领域，包括以下步骤：1）先将门多萨假单胞菌、类产碱假单胞菌进行一次包埋、交联固定化；2）再将步骤1）的一次交联固定化产物与枯草芽孢杆菌混合后进行二次包埋、交联固定化即得，制备方法制得的复合微生物微球包埋有两层微生物，内层为门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌，外层为枯草芽孢杆菌。本发明采用两次包埋法，使得微生物的固定更为牢固，加大菌的密度，提高处理污水的效率；磁铁粉的具有较强的吸附力，加强了混合微生物之间的交联作用，提高混合菌的牢固性。

Description

一种复合微生物微球及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理中微生物技术领域，具体涉及一种复合微生物微球及其制备方法。
背景技术
目前，去除污水中氮的方法有物化法和生物法，物化脱氮法，主要有空气吹脱法、折点氯氧化法、气体法、结晶法、化学沉淀法、离子交换、电渗析和反渗透等，具有出水水质好、脱除氮磷效果好、占地面积小、对废水水温水量和浓度变化的适应性较强，但其不足在于，工艺复杂、设备费用和维护运行费用较高，不易推广，且易引起二次污染。而生物脱氮法通过酶催化即可高效脱除污水中的氮，具有脱除方法简单、处理成本低、二次污染少的优点，而且微生物来源广、繁殖快、适应环境能力强，是一种经济有效的脱氮方法。
固定化微生物技术是将筛选出的高效降解菌经固定化后，提高了菌体的密度，同时增强了菌种对毒物的耐受性，微生物的固定化方法主要有吸附法、包埋法、交联法和化学共价法等，针对不同的处理要求，采用不同的固定化方法，以提高处理效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合微生物微球的制备方法，由制备方法得出的复合微生物微球也是本发明的另一发明目的。
基于以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种复合微生物微球的制备方法，包括以下步骤：
1）先将门多萨假单胞菌、类产碱假单胞菌进行一次包埋、交联固定化；
2）再将步骤1）的一次交联固定化产物与枯草芽孢杆菌混合后进行二次包埋、交联固定化即得。
步骤1）中先将门多萨假单胞菌、类产碱假单胞菌与磁铁粉按比例混合后，再与包埋载体混合液混合，搅拌条件下，滴加到交联剂中进行一次包埋、交联固定化，然后过滤、清洗，得一次交联固定化产物。
步骤2）中将步骤1）的一次交联固定化产物与枯草芽孢杆菌混合后，再与包埋载体混合液混合，搅拌条件下，滴加到交联剂中进行二次包埋、交联固定化，然后过滤、清洗，即得复合微生物微球。
所述枯草芽孢杆菌、门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌三者的用量比为（1~2）:（1~1.5）:（1~1.5）。
所述包埋载体混合液为聚乙烯醇和海藻酸钠加入到去离子水中，经水浴加热溶解、冷却至室温的溶液，所述交联剂为硼酸-氯化钙溶液。
所述磁铁粉的粒径小于0.06mm。
所述水浴温度为90℃。
所述复合微生物微球包埋的微生物有内、外两层，内层为门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌，外层为枯草芽孢杆菌。
所述包埋载体混合液的配制：将40.5g聚乙烯醇（PVA）和4.05g海藻酸钠加入到300mL无菌去离子水中，于90℃下水浴加热溶解、冷却至室温（25℃）即可。
所述硼酸-氯化钙溶液的配制：先配制饱和硼酸溶液，每升饱和硼酸溶液中加入2g氯化钙，充分溶解后，碳酸氢钠溶液调节溶液pH至6.5-7.0即可。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用两次包埋法，使得微生物的固定更为牢固，加大菌的密度，提高处理污水的效率；
2、磁铁粉具有较强的吸附力，加强了混合微生物之间的交联作用，提高混合菌的稳定性。
附图说明
图1为本发明专利复合微生物微球示意图。
具体实施方式
实施例1
包埋载体混合液的配制：将40.5g聚乙烯醇（PVA）和4.05g海藻酸钠加入到300mL无菌去离子水中，于90℃下水浴加热溶解、冷却至室温（25℃）即可。
硼酸-氯化钙溶液的配制：先配制饱和硼酸溶液，每升饱和硼酸溶液中加入2g氯化钙，充分溶解后，碳酸氢钠溶液调节溶液pH至6.5-7.0即可。
一种复合微生物微球的制备方法，包括以下步骤：
1）将活化后的门多萨假单胞菌、类产碱假单胞菌分别接种于LB液体培养基中，于30℃、150r/min下培养24h，在转速为5000r/min下分别离心10min，弃上清，得菌体，用无菌去离子水分别洗涤菌体2次后，按两者重量比为1: 1混合，配制成复合微生物；每0.6×109cfu/mL的复合微生物与1g磁铁粉混合均匀，静置吸附5min，得磁铁粉—复合微生物菌悬液；用灭菌注射器吸取磁铁粉—复合微生物菌悬液加入包埋载体混合液中，其中菌浓度为0.6×109cfu/mL，混合后，得PVA－海藻酸钠－磁铁粉－复合微生物混悬液；在玻璃棒搅拌下，用灭菌注射器吸取上述混悬液滴入含2g/L CaCL2的饱和硼酸溶液中，于4℃下静置10h，进行一次包埋、交联固定化，然后过滤，用无菌去离子水洗涤2次，得一次交联固定化产物；
2）将活化后的枯草芽孢杆菌接种于LB液体培养基中，LB液体培养基经湿热灭菌并冷却至常温，于30 ℃、150r/min下培养24h，在转速为5000r/min下离心10min，弃上清，得菌体，用无菌去离子水洗涤2次后，再将步骤1）的一次交联固定化产物与枯草芽孢杆菌的菌体沉淀混合，且枯草芽孢杆菌、门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌三者的用量比为1:1.5:1.5，制得新复合微生物，每1.0×109cfu/mL的新复合微生物与1g磁铁粉混合均匀后，静置吸附5min，得磁铁粉—新复合微生物菌悬液；用灭菌注射器吸取磁铁粉—新复合微生物菌悬液加入包埋载体混合液中，菌浓度为1.0×109cfu/mL，充分混匀后得PVA－海藻酸钠－磁铁粉－新复合微生物混悬液；用灭菌注射器吸取上述混悬液滴入含2g/L CaCL2的饱和硼酸溶液中，于4 ℃下静置10h，以进行二次包埋、交联固定化，过滤后，用无菌去离子水洗涤2次保存，即得复合微生物微球。
由上述制备方法制出的复合微生物微球包埋的微生物有内、外两层，如图1所示，内层为门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌，外层为枯草芽孢杆菌。
实施例2 效果试验
将均为500ml人工配制的质量浓度均为100mg/l氨氮污水、硝态氮污水分别置于锥形瓶中，标记为试验组1和试验组2，取100粒实施例1制得的复合微生物微球分别置于试验组1和试验组2的锥形瓶中，于25℃、转速为100r/min下培养120h，培养期间，定时取培养液在8000r/min下离心5min，分别取上清液，对上清液中的氨氮和硝态氮进行检测分析，结果如下表1：
从表1中可知，本发明的复合微生物微球，对污水中氨氮及硝态氮均有比较好的去除效果，尤其是对硝态氮的去除效果更佳，同时，本发明在30-32h的时间段内都能维持较好的去除效果，这也说明，本发明经过二次包埋、交联固定化得到的复合微生物微球具有较好的稳定性。

Claims (8)

1.一种复合微生物微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）先将门多萨假单胞菌、类产碱假单胞菌进行一次包埋、交联固定化；
2）再将步骤1）的一次交联固定化产物与枯草芽孢杆菌混合后进行二次包埋、交联固定化即得。
2.根据权利要求1所述的复合微生物微球的制备方法，其特征在于，步骤1）中先将门多萨假单胞菌、类产碱假单胞菌与磁铁粉按比例混合后，再与包埋载体混合液混合，搅拌条件下，滴加到交联剂中进行一次包埋、交联固定化，然后过滤、清洗，得一次交联固定化产物。
3.根据权利要求2所述的复合微生物微球的制备方法，其特征在于，步骤2）中将步骤1）的一次交联固定化产物与枯草芽孢杆菌混合后，再与包埋载体混合液混合，搅拌条件下，滴加到交联剂中进行二次包埋、交联固定化，然后过滤、清洗，即得复合微生物微球。
4.根据权利要求2或3所述的复合微生物微球的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌、门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌三者的用量比为（1~2）:（1~1.5）:（1~1.5）。
5.根据权利要求4所述的复合微生物微球的制备方法，其特征在于，所述包埋载体混合液为聚乙烯醇和海藻酸钠加入到去离子水中，经水浴加热溶解、冷却至室温的溶液，所述交联剂为硼酸-氯化钙溶液。
6.根据权利要求5所述的复合微生物微球的制备方法，其特征在于，所述磁铁粉的粒径小于0.06mm。
7.根据权利要求6所述的复合微生物微球的制备方法，其特征在于，所述水浴温度为90℃。
8.由权利要求1、2、3、 5 、6或7所述的制备方法制得的复合微生物微球，其特征在于，所述复合微生物微球包埋的微生物有内、外两层，内层为门多萨假单胞菌和类产碱假单胞菌，外层为枯草芽孢杆菌。
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