CN115072880B - 一种生物絮凝剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种生物絮凝剂及其应用，能够通过生物手段对废水进行混凝，实现废水中悬浮物的下降。达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种生物絮凝剂，其特征在于：包括嗜温鞘氨醇杆菌P1，所述嗜温鞘氨醇杆菌P1于2020年12月17日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.21389。
Description
技术领域
本发明属于环境微生物技术领域，特别涉及一种生物絮凝剂及其应用。
背景技术
絮凝法在当前国内外被普遍使用。絮凝法又称凝聚法，是指向污水中投加一定比例的絮凝剂，在污水中生成亲油性的絮状物，使微小油滴吸附于其上，然后用沉降或气浮的方法将油分去除的污水处理方法。
微生物絮凝剂是由微生物组成的，可分为微生物菌体、微生物细胞壁、微生物发酵产物和基因改造微生物的产物等，主要通过微生物及其新陈代谢产物与水中的颗粒相互作用、沉淀，从而达到絮凝的效果，具有来源广泛、生产周期短、生物相容性、生物可降解性和降解中间物不存在二次污染等优点。
微生物絮凝剂虽具有上述显著优点，但在实际污水处理应用中的絮凝效果并不理想。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种生物絮凝剂及其应用，能够通过生物手段对废水进行混凝，实现废水中悬浮物的下降。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种生物絮凝剂，其特征在于：包括嗜温鞘氨醇杆菌P1，所述嗜温鞘氨醇杆菌P1于2020年12月17日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.21389。
进一步的，所述生物絮凝剂还包括所述嗜温鞘氨醇杆菌P1的发酵液。
进一步的，所述嗜温鞘氨醇杆菌P1的发酵培养基配方如下：葡萄糖20g、尿素0.5g、酵母粉0.5g、K2HPO4 5g、KH2PO4 2g、NaCl 0.1g、(NH4)2SO4 0.2g、MgSO4.7H2O 0.2g、1000ml水，pH＝7。
本发明还提供了上述生物絮凝剂在污水处理中的应用。
本发明的有益效果是：本发明的生物絮凝剂，属于嗜温鞘氨醇杆菌，在废水，尤其是废水经处理后的生化尾水中悬浮物过高，需要添加混凝剂进行混凝时，选用该生物絮凝剂进行絮凝，不仅具有较好的生物絮凝功能，而且适用范围广，相比于传统的絮凝方式：如投加PAC(聚合氯化铝)、PAM(聚丙烯酰胺)方法，投资成本和运行费用较低。
附图说明
图1为平行实验1#烧杯对比图。
图1中，烧杯从左往右所对应的编号为空白、HY4、YLA2、QCA1、P1、HY5。
生物保藏说明如下。
拉丁学名：Sphingobacterium thalpophilum；
中文译名：嗜温鞘氨醇杆菌；
保藏单位全称：保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；
保藏单位简称：CGMCC；
保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；
保藏日期：2020年12月17日；
保藏编号：CGMCC NO.21389。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1、菌种的分离纯化与鉴定
取样：从攸县污水处理厂二沉池污泥进行收集。
培养与转接：将采集到的泥水样品投加入50ml富集培养基内，置于锥形瓶以带有透气孔的封口膜封口后，置于30℃，150rpm的摇床中富集培养48h，获得菌悬液；所述的富集培养基的成分包括蛋白胨10g，氯化钠10g，牛肉膏5g，蒸馏水1000ml，pH＝7-8。
初筛及纯化：采用平板稀释涂板法转接菌悬液，将6管装有无菌水9ml的试管排好，按10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6依次编号，在无菌条件下，采用移液枪吸取1ml菌悬液置于编号为10-1的试管中，反复吹吸，即为10-1浓度菌液，取10-1浓度菌液1.0mL加入到编号为10-2的试管中，反复吹吸，得到10-2浓度菌液；利用同样方法依次稀释，得到10-3、10-4、10-5、10-6浓度菌液。分别从不同浓度菌液试管中吸取100μl菌液置于富集培养基固体培养基上，用玻璃涂布棒均匀涂布，每个浓度梯度做2个平行样，将接有微生物的平板置于30℃生化培养箱中培养；富集培养基的成分包括蛋白胨10g、牛肉膏3g、NaCl 5g、自来水1000mL、琼脂20g、pH＝7。待平板长出菌落后，选取长势较好的菌，纯化后保藏备用。
菌种复筛：将初筛得到的菌株活化后用无菌水稀释成适当浓度的菌悬液，以1％的接种量接种于含4g/L的高岭土菌悬液93mL，1％的氯化钙溶液5mL的250三角瓶中，选择絮凝效果最佳的菌株作为优势菌株。
菌种鉴定：
对筛选出的优势菌株进行形态学观察；其形态学特征为：菌落较小，突起，乳白色，表面光滑，干燥，有光泽，根据形态学特征，大致可鉴定出该菌株属于嗜温鞘氨醇杆菌。
下面对该菌种进行进一步的序列分析：
利用酵母基因组DNA提取试剂盒提取上述复筛出的菌株的基因组DNA，并以此为模板采用引物5’-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3’和5’-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3’，聚合酶链式反应(PCR)扩增菌株的26S rDNA序列。PCR扩增所使用的反应体系为本领域的技术人员所公知的技术，在此不再赘述。
PCR扩增的反应条件为：94℃预变形4min；94℃变形45s，55℃退火45s，72℃延伸1min，30个循环；72℃延伸10min。PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测鉴定后，交由生物工程公司测序。将测得的该菌株的26S rDNA基因序列(序列如SEQ ID NO.1所示)在GenBank上利用BLAST程序进行相似性搜索，进一步确定为热带假丝酵母菌的新菌株，命名为嗜温鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium thalpophilum)P1，将该菌株于2020年12月17日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.21389，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
实施例2、菌液絮凝率测定
将P1菌种接种至含有100mL富集培养基的三角瓶中，置于温度为30℃，转速为150r/min的摇床中培养18h，获得种子液。
取10mL种子液置于装有100mL发酵培养基的三角瓶中，置于温度为30℃，转速为150r/min的摇床中培养24h，获得发酵液，发酵液中P1菌的浓度为3×108cfu/ml，测其絮凝率。
富集培养基配方如下：蛋白胨10g，氯化钠10g，牛肉膏5g，蒸馏水1000ml，pH＝7-8。
发酵培养基配方如下：葡萄糖20g、尿素0.5g、酵母粉0.5g、K2HPO4 5g、KH2PO4 2g、NaCl 0.1g、(NH4)2SO4 0.2g、MgSO4.7H2O 0.2g、1000ml水，pH＝7。
絮凝活性的测定：以高岭土悬浊液模拟实际废水作为絮凝对象，取4g/L的高岭土菌悬液93mL，1％的氯化钙溶液5mL、发酵培养后的菌液2mL加入到250mL的三角瓶中，同时，用2mL蒸馏水代替2mL菌液其他条件不变，作为空白组，将三角瓶充分震荡2min后静置8min，再用吸管吸取上清液测定OD550值。
絮凝率(％)＝(A1-A2)/A1*100％(A1：空白组在OD550下的吸光度值、A2：试验组在OD550下的吸光度值)
表1单株菌的絮凝培养基发酵液絮凝率
| 菌株编号 | 平行实验1#絮凝率 | 平行实验2#絮凝率 | 平行实验3#絮凝率 | 平均值 |
| 空白 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| HY4 | 91.78％ | 87.38％ | 86.40％ | 88.52％ |
| YLA2 | 87.57％ | 85.18％ | 83.96％ | 85.57％ |
| QCA1 | 90.68％ | 88.32％ | 87.90％ | 88.97％ |
| P1 | 93.85％ | 91.39％ | 91.37％ | 92.20％ |
| HY5 | 91.71％ | 87.38％ | 84.64％ | 87.91％ |
5株菌单株菌的絮凝培养基发酵液絮凝率如表1所示、平行实验1#烧杯对比图如图1所示。5株菌种絮凝性能最高的菌株为P1，其絮凝培养基发酵液絮凝率高达92.20％。
Claims (2)
1.一种生物絮凝剂，其特征在于：包括嗜温鞘氨醇杆菌P1，所述嗜温鞘氨醇杆菌P1于2020 年12 月 17 日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO. 21389；
所述生物絮凝剂还包括所述嗜温鞘氨醇杆菌P1的发酵液；
所述生物絮凝剂由以下方法制备得到：
将嗜温鞘氨醇杆菌P1种接种至含有100 mL富集培养基的三角瓶中，置于温度为30 ℃，转速为150 r/min的摇床中培养18 h，获得种子液；
取10 mL种子液置于装有100 mL发酵培养基的三角瓶中，置于温度为30℃，转速为150r/min的摇床中培养24 h，获得发酵液，发酵液中嗜温鞘氨醇杆菌P1的浓度为3×108cfu/ml；
富集培养基配方如下：蛋白胨10g，氯化钠10g，牛肉膏5g，蒸馏水1000ml，pH=7-8；
发酵培养基配方如下：葡萄糖20g、尿素0.5g、酵母粉0.5g、K2HPO4 5g、KH2PO4 2g、NaCl0.1g、(NH4)2SO4 0.2g、MgSO4.7H2O 0.2g、1000ml水 ，pH=7。
2.权利要求1所述的生物絮凝剂在污水处理中的应用。
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2021
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