CN108658244A - 一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，涉及生物化学技术领域。一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，将分子共振结合菌种的净水材料投入到水中1.5h以上；净水材料中含有分子共振粉和菌剂，菌剂由菌种在含有分子共振水的培养基中发酵得到，能够有效提高菌种的活性，净水作用更强。利用无纺布分别将菌剂和分子共振粉隔离开，一方面无纺布能够将菌种固化，发挥菌种稳定的生物活性，另一方面，无纺布网孔状的结构还能使分子共振粉激发菌种的活性，使菌种和分子共振粉协同发挥作用，提高净水效果。无纺布的总表面积与水的体积比为10～50cm2：1～2m3，严格保证水的用量和无纺布的用量合理配比，能使净水效果更佳。

Description

一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法
技术领域
本发明涉及生物化学技术领域，且特别涉及一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法。
背景技术
一般的水体不能依靠自身的自净化能力实现复原，需要投加各种制剂并借助水处理设施来强化水体的净化过程。水体的净化方法主要包括物理方法、化学方法和生物修复方法，物理方法主要包括换水法、沉淀通气法、过滤法、清淤法、吸附法和磁分离方法。化学方法主要包括絮凝法、中和法、络合法和氧化还原法以及分子共振效应法；生物修复法主要包括原位修复和异位修复，指在水体中人工增加有益动植物而实现净水的方法，比如微生物净水是投加特定的有益微生物于水体中，以减少或消除水体污染。其中，单独使用上述其中一种方法来净水的效果不够显著，且净水的效率也不够高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，该方法能明显净化水体的水质。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，将分子共振结合菌种的净水材料投入到水中1.5h以上；净水材料包括：具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，第一空腔内填附有菌剂，每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数。菌剂的制备方法为：将乳酸菌、酵母菌和沼泽红假单胞菌的混合菌种按照1:10～20的质量比接种到含分子共振水的液体培养基中，在32～45℃条件下密封培养3～5天，然后喷雾干燥。
所述液体培养基的组成为：蛋白胨8～10份、酵母膏2～3份、红糖10～12份、分子共振水400～600份，所述分子共振水的制备方法为：按照投料比1:8～12g/mL将分子共振粉分散在水中，密闭静置1～5h，去除所述分子共振粉，得到所述分子共振水。
第二空腔含有分子共振粉，第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1～1.5cm3：2～5g；无纺布的总表面积与水的体积比为10～50cm2：1～2m3。
本发明提出的一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法的有益效果是：
一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，将分子共振结合菌种的净水材料投入到水中1.5h以上；净水材料中含有分子共振粉和菌种，分子共振粉产生的共振效应能够使水分子团重新排列，裂变成5-6个水分子小分子团，使其具有更强的渗透力、溶解力，使溶于其中的有毒气体释放，重金属下沉，从而起到净化水的效果。其次，分子共振粉在作用的同时，还能够激发菌种的生物活性，使菌种发挥更强的净水的作用。再次，利用无纺布分别将菌种和分子共振粉隔离开，一方面无纺布能够将菌种固化，发挥菌种稳定的生物活性，另一方面，无纺布网孔状的结构还能使分子共振粉激发菌种的活性，使菌种和分子共振粉协同发挥作用，提高净水效果。无纺布的总表面积与水的体积比为10～50cm2：1～2m3。即，严格保证水的用量和无纺布的用量合理的配比，能使净水效果更加显著。
附图说明
图1为本发明实施例的分子共振水的微观结构图；
图2为普通水的微观结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法进行具体说明。
一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，将分子共振结合菌种的净水材料投入到水中1.5h以上；优选地，将净水材料投入水中之前，先将净水材料在30～50℃下中活化15～40min；由于净水材料中含有菌种和分子共振粉，因此经过活化后的净水材料中的菌种的生物活性较强，同时能够使分子共振粉先激发菌种的生物活性，以明显提高净水的效果。
进一步地，将净水材料投入水中之前还包括：将水加热至20～50℃。使水的水温在20～50℃时，净水材料可充分地与水作用，提高净水的效率。需要说明的是，将净水材料投入水中之前，将水加热和将净水材料活化是可同时操作的。
净水材料投入到水中后，每隔3～5h更换一次净水材料。这样能够保证在净水的过程中，净水材料的用量以及使用具有活性的净水材料能够充分净化水体。
在本实施例的一种较佳的实施方式中，将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。需要说明的是，振荡净水材料可以理解为，将净水材料与搅拌装置连接，使净水材料在水中运动，此时能够使净水材料充分地与水接触，提高净水的效果。优选地，振荡速度为3～10m/s。在该振荡速度范围内，净水的效果较佳。
其中，净水材料包括：具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，第一空腔内填附有菌剂，每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种。
在本实施例中，第一空腔内填附的菌剂为活性较高、便于运输和储存的固体菌剂。为了得到活性高的菌剂，菌剂的制备方法为：将乳酸菌、酵母菌和沼泽红假单胞菌的混合菌种按照1:10～20的质量比接种到含有分子共振水的液体培养基中，在32～45℃条件下密封培养3～5天，然后喷雾干燥。
采用乳酸菌、酵母菌和沼泽红假单胞菌的混合菌种制备菌剂，采用上述三种菌种，能够有效进行污水净化、除臭、废料发酵等。沼泽红假单胞菌富含多种维生素、辅酶等生物活性物质和微量元素，适应性强，能忍耐高深度的有机废水和较强的分解转化能力，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力等特点。酵母和乳酸菌能够分解污水或土壤中的营养素，抑制有害微生物的繁殖，并促进有益菌的生长繁殖。三种菌种复配使用，能够产生多种降解酶类，繁殖旺盛的微生物从污水中摄取糖、蛋白质、脂肪、淀粉以及其他低分子化合物，有效对受污染的水体中的氨氮、磷等污染物进行降解，从而快速净化受污染的水体或土壤。
液体培养基的组成为：蛋白胨8～10份、酵母膏2～3份、红糖10～12份、分子共振水400～600份。分子共振水的制备方法为：按照投料比1:8～12g/mL将分子共振粉分散在水中，密闭静置1～5h，去除分子共振粉，得到分子共振水。普通的水经过分子共振粉处理后，能够使原来的大分子团水变成直线型小分子低频水，并使得分子共振水产生远红外波磁场。如图1和如2分别示出了分子共振水的微观结构图，从图中可以看出，分子共振水呈现规则的结晶形状，而普通水而呈现出杂乱无章的状态。
获得的分子共振水在10天内均能够保持分子共振效应。用具有特殊性能的分子共振水对菌种进行发酵，能够缩短菌种的生长成熟期，促进菌种的活性，使其代谢活性大大提高。
第二空腔含有分子共振粉，第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1～1.5cm3：2～5g。
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布。第一空腔和第二空腔相邻可以理解为，第一空腔与第二空腔之间通过一层无纺布隔离开。
需要强调的是，在本实施例中，无纺布为孔网状固化载体，菌种很容易地附着在无纺布上并固化，此时菌种能够保持生物活性且可被反复利用。优选地，无纺布的孔径为2～5μm，此时能够菌种在无纺布内充分固化。较佳地，无纺布由聚丙烯纤维制成。由聚丙烯纤维制成的无纺布具有成本低、生产率高、产品性能优良等特点。
第二空腔含有分子共振粉；分子共振粉产生的共振效应能够使水分子团重新排列，裂变成5-6个水分子小分子团，使其具有更强的渗透力、溶解力，使溶于其中的有毒气体释放，重金属下沉，从而起到净化水的效果。其次，由于第一空腔与第二空腔间隔设置，分子共振粉在作用的同时，还能够激发菌种的生物活性，使菌种发挥更强的净水的作用。
每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种。第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1～1.5cm3：2～5g。保证菌种的有效活菌数和分子共振粉的用量，一方面不仅能够有效净化水质，另一方面，菌种能够和分子共振粉发挥最大的协同作用。在本实施例较佳的实施方式中，第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1cm3：3.5g。在该配比下，净化水体的效果最佳。
需要强调的是，在本实施例中，无纺布的总表面积与水的体积比为10～50cm2：1～2m3。也即，需要严格保证水的用量和无纺布的用量合理的配比，才能使净水效果明显。优选地，经过发明人创造性的发明，无纺布的总表面积与水的体积比为25cm2：1m3，在该配比下，不仅能够降低成本，净水效果还十分显著。
在本实施例中，优选地，分子共振粉包括20～45重量份的蛭石、20～60重量份的陶瓷、15～20重量份的电气石、10～20重量份的白云石以及10～20重量份的碳化钙。经过发明人创造性发明，20～45重量份的蛭石、20～60重量份的陶瓷、18～20重量份的电气石、10～20重量份的白云石以及10～20重量份的碳化钙制成的分子共振粉对水体具有较佳的共振作用。更为优选地，分子共振粉包括35重量份的蛭石、30重量份的陶瓷、18重量份的电气石、15重量份的白云石以及12重量份的碳化钙。进一步地，分子共振粉的平均粒径为60～200目。此时，一是能够使分子共振粉不会从无纺布中漏出，二是在该粒径范围内的分子共振粉能够充分地与水体接触，净水效果佳。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种菌剂：
(1)将100g分子共振粉投入到1L水中，密闭静置3h，过滤去除分子共振粉，得到分子共振水。其中，分子共振粉包括35重量份的蛭石、30重量份的陶瓷、18重量份的电气石、15重量份的白云石以及12重量份的碳化钙。
(2)在0.5L的分子共振水中加入蛋白胨8g、酵母膏1g、红糖12g，混合均匀得到液体培养基。
(3)将乳酸菌、酵母菌和沼泽红假单胞菌的混合菌种按质量比1:20接种到液体培养基中，在35℃条件下密闭培养4天，喷雾干燥得到菌剂。
实施例2
本实施例提供了利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：
先将净水材料在30℃下中活化15min；然后将净水材料投入到水中2h；每隔3～5h更换一次净水材料；将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为3m/s。
其中，净水材料包括：
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，无纺布的孔径为2μm，由聚丙烯纤维制成；
第一空腔内含有菌剂(实施例1提供)；每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种。
第二空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1cm3：3.5g。分子共振粉包括35重量份的蛭石、30重量份的陶瓷、18重量份的电气石、15重量份的白云石以及12重量份的碳化钙。分子共振粉的平均粒径为200目。
无纺布的总表面积与水的体积比为25cm2：1m3。
净水材料的制作方法为：将无纺布灭菌，然后分别在第一空腔内和第二空腔内填附菌剂和分子共振粉得到主体。
实施例3
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：先将净水材料在50℃下中活化40min；将水加热至50℃；将净水材料投入到水中1.5h；每隔3～5h更换一次净水材料。
其中，净水材料与实施例1的相同。
实施例4
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：
S1：先将净水材料在45℃下中活化30min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h以上；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为5m/s。
其中，净水材料与实施例1的相同。
实施例5
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：先将净水材料在30℃下中活化40min；将水加热20～50℃；将净水材料投入到水中10h；将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为3m/s。
其中，净水材料与实施例1的相同。
实施例6
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：将水加热至50℃；将净水材料投入到水中10h；每隔3h更换一次净水材料；将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为10m/s。
其中，净水材料与实施例1的相同。
实施例7
本实施例提供了利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：
S1：先将净水材料在40℃下中活化30min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为5m/s。
其中，净水材料包括：
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，无纺布的孔径为5μm；
第一空腔内填附有菌剂(实施例1提供)；每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种；
第二空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1cm3：2g。
净水材料的制作方法，分别在第一空腔内和第二空腔内填附菌剂和分子共振粉得到主体。
实施例8
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：S1：先将净水材料在40℃下中活化30min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为5m/s。
其中，净水材料包括：
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，无纺布的孔径为3μm；
第一空腔内填附有菌剂(实施例1提供)；每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种；
第二空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1.5cm3：5g。
净水材料的制作方法，将无纺布灭菌，然后分别在第一空腔内和第二空腔内填附菌剂和分子共振粉得到主体。
实施例9
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：
S1：先将净水材料在40℃下中活化30min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为5m/s。
其中，净水材料包括：
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，无纺布的孔径为5μm；
第一空腔内填附有菌剂(实施例1提供)；每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种；
第二空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1.2cm3：3g。分子共振粉包括50重量份的蛭石、60重量份的陶瓷、10重量份的电气石、25重量份的白云石以及25重量份的碳化钙。分子共振粉的平均粒径为100目。
净水材料的制作方法，将无纺布灭菌，然后分别在第一空腔内和第二空腔内填附菌剂和分子共振粉得到主体。
实施例10
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：S1：先将净水材料在40℃下中活化30min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为5m/s。
其中，净水材料包括：
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，无纺布的孔径为4μm；
第一空腔内含有恶臭假单胞菌的菌剂；每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种；
第二空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1.5cm3：2g。分子共振粉包括20重量份的蛭石、20重量份的陶瓷、20重量份的电气石、10重量份的白云石以及10重量份的碳化钙；分子共振粉的平均粒径为60目。
无纺布的总表面积与水的体积比为50cm2：1m3。
净水材料的制作方法，将无纺布灭菌，然后分别在第一空腔内和第二空腔内填附菌剂和分子共振粉得到主体。
实施例11
本实施例提供了一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，包括：S1：先将净水材料在40℃下中活化30min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为5m/s。
其中，净水材料包括：
具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，无纺布的孔径为3μm；
第一空腔内含有菌种的菌剂；每立方厘米的无纺布上含有≥1012个活菌数的菌种；
第二空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1cm3：4g。分子共振粉包括45重量份的蛭石、60重量份的陶瓷、15重量份的电气石、20重量份的白云石以及20重量份的碳化钙；分子共振粉的平均粒径为100目。
无纺布的总表面积与水的体积比为10cm2：2m3。
净水材料的制作方法，将无纺布灭菌，然后分别在第一空腔内和第二空腔内填附菌剂和分子共振粉得到主体。
对比例1
本对比例提供了一种改善水体的方法，将菌剂(实施例1提供)直接投入水中。
对比例2
本对比例提供了一种改善水体的方法，包括：
S1：先将净水材料在40℃下中活化40min；
S2：将水加热至40℃；
S3：将净水材料投入到水中6h；每隔3h更换一次净水材料；
S4：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为3～10m/s。
其中，净水材料包括：
具有空腔的无纺布，无纺布的孔径为2μm，由聚丙烯纤维制成；
空腔内填附有菌剂(实施1提供)。
无纺布的总表面积与水的体积比为40cm2：2.2m3。
净水材料的制作方法，将无纺布灭菌，然后在空腔内填附菌剂得到主体，将主体在-12℃下保存。
对比例3
本对比例提供了一种改善水体的方法，包括：
S1：将水加热至20～50℃；
S2：将净水材料投入到水中10h以上；每隔3～5h更换一次净水材料；
S3：将净水材料投入到水中之后，振荡净水材料。振荡速度为3～10m/s。
其中，净水材料包括：
具有空腔的无纺布，无纺布的孔径为2μm，由聚丙烯纤维制成；
空腔含有分子共振粉；第二空腔与分子共振粉的体积质量比为1cm3：3.5g。分子共振粉包括35重量份的蛭石、30重量份的陶瓷、18重量份的电气石、15重量份的白云石以及12重量份的碳化钙。分子共振粉的平均粒径为200目。
无纺布的总表面积与水的体积比为40cm2：2.2m3。
净水材料的制作方法，将无纺布灭菌，然后空腔内分子共振粉得到主体。
试验例
将同一污水试样检测好初始BOD和COD值后，平均分为13等份，然后按照实施例1～10以及对比例1～3提供的方法对试样进行净化，最后重新检测试样的BOD和COD值，结果见表1。
表1检测结果
根据表1可知，与对比例1～3相比，使用实施例2～11提供的方法净化同样的试样后，实施例2～11对应的BOD和COD值明显较小，说明实施例2～11提供的方法净化水的效果较好。其中，从实施例2中未将水进行加热、实施例3中未将净水材料振荡、实施例5中未更换净水材料以及实施例6未将净水材料活化均对净水的整体效果有一定的影响。与实施例7～11相比，实施例4对应的BOD和COD值均较小，说明实施例4中，净水材料的本身性质对水体的净化影响较大，利用实施例4中的净水材料和净水方法净水效果最佳。
综上，本发明提供的一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法科学合理、简单易行，净水效果显著。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，
将分子共振结合菌种的净水材料投入到水中1.5h以上；
所述净水材料包括：具有相邻第一空腔和第二空腔的无纺布，所述第一空腔内填附有菌剂，每立方厘米的所述无纺布上含有≥1012个活菌数，所述第二空腔含有分子共振粉，所述第二空腔与所述分子共振粉的体积质量比为1～1.5cm3：2～5g；
所述菌剂的制备方法为：将乳酸菌、酵母菌和沼泽红假单胞菌的混合菌种按照1:10～20的质量比接种到含分子共振水的液体培养基中，在32～45℃条件下密封培养3～5天，然后喷雾干燥；
所述液体培养基的组成为：蛋白胨8～10份、酵母膏2～3份、红糖10～12份、分子共振水400～600份，所述分子共振水的制备方法为：按照投料比1:8～12g/mL将分子共振粉分散在水中，密闭静置1～5h，去除所述分子共振粉，得到所述分子共振水；
所述无纺布的总表面积与所述水的体积比为10～50cm2：1～2m3。
2.根据权利要求1所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，所述无纺布的总表面积与所述水的体积比为25cm2：1m3。
3.根据权利要求1或2所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，将所述净水材料投入到水中之前，先将所述水加热至20～50℃。
4.根据权利要求3所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，将所述净水材料投入到水中之后，振荡所述净水材料。
5.根据权利要求4所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，振荡速度为3～10m/s。
6.根据权利要求1所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，将所述净水材料投入到水中之前，先将所述净水材料在30～50℃下中活化15～40min。
7.根据权利要求1所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，每隔3～5h更换一次所述净水材料。
8.根据权利要求1所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，所述无纺布的孔径为2～5μm。
9.根据权利要求1或8所述的利用分子共振结合菌种改善水体的方法，其特征在于，所述无纺布由聚丙烯纤维制成。
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