[发明专利]一种用于处理水中有机物和氨氮的磁性生物微胶囊的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于处理水中有机物和氨氮的磁性生物微胶囊的制备方法。该方法为：(1)假丝酵母菌活细胞加入灭菌后的YPD培养基中培养，150‑200rpm，25‑28℃，5‑6h后取培养至对数期的菌种液，低温干燥冷冻离心洗涤；用盐水悬浮提取出菌种制成假丝酵母菌悬浮液，OD值1.5‑1.8；(2)按19‑21g/L海藻酸钠和1.8‑2.2g/LFe₃O₄的加量将海藻酸钠与Fe₃O₄粉末混合后加入去离子水中，加热至海藻酸钠完全溶解后冷却待用；(3)将酵母菌悬浮液和海藻酸钠‑铁粉溶液按体积比1:9‑1:11混合均匀后滴入氯化钙溶液中，固化30‑40min滤出微胶囊。本发明制得的磁性生物微胶囊能高效降解水中有机物和氨氮，同时可保持菌体活力，将菌体与外界不良环境分开,利于在水中的均匀分布和分离,储存和使用时更稳定。

技术领域

本发明属于环境水处理和生物工程领域，涉及一种用于处理水中有机物和氨氮的磁性生物微胶囊的制备方法。

背景技术

我国水资源贫乏，污染日益严重，在淡水紧缺的情况下，水厂不得不使用微污染原水作为饮用水源。微污染原水的主要污染物是有机物和氨氮，针对微污染水体的众多处理技术中，生物技术因处理效率高，无二次污染被认为是最有前景的技术之一。其中，上个世纪七十年代发展出的酵母菌水处理技术已被广泛应用于重金属、石油、食品、印染废水的处理中。

在饮用水处理中，生物处理技术由于经济高效，无二次污染正受到越来越多的重视。针对需要去除的污染物，培养驯化优势菌种并选择良好的固定化生物载体才可能使处理效果达到最佳。微胶囊技术是近年来发展迅速、用途广泛的一种微生物固定化技术,它能较好地提高细菌存活率。包埋在微胶囊内的细菌由于与外界环境相隔离,可以免受环境的影响,从而保持稳定,而在适当条件下,被包封物质又可以释放出来。所以微胶囊技术在医药、食品、农药、印染等行业得到了广泛应用。但现有微胶囊技术中普遍存在微生物不稳定，受环境影响大的问题。

实用新型内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有微胶囊生物处理技术中存在微生物不稳定，受环境影响大的问题，提供一种用于处理水中有机物和氨氮的磁性生物微胶囊的制备方法。

本发明一种用于处理水中有机物和氨氮的磁性生物微胶囊的制备方法，按如下步骤进行：

(1)YPD培养基灭菌后加入假丝酵母菌(CandidaYeast)活细胞,YPD培养基与假丝酵母菌菌种液体积比为1：140-1:160，接种假丝酵母菌菌种液浓度OD值(光密度)在1.5以上，置于恒温气浴培养箱中培养，150-200rpm，25-28℃，5-6h后取培养至对数期的菌种液(OD值1.2-1.4)，低温干燥冷冻离心，3000-4000rpm，5-6min。倒去上清液，并用盐水洗涤3-4次。用质量浓度为6％-8％的盐水悬浮提取出菌种，并在涡旋振荡器上振荡使混合均匀，制成假丝酵母菌菌种悬浮液，OD值在1.5-1.8左右；

(2)按19-21g/L海藻酸钠和1.8-2.2g/LFe3O4粉末的投加量，将海藻酸钠与Fe3O4粉末混合后加入去离子水中，加热至海藻酸钠完全溶解，冷却后的海藻酸钠-铁粉溶液待用；

(3)将培养至对数期的假丝酵母菌悬浮液和海藻酸钠-铁粉溶液按体积比1:9-1:11左右混合均匀。用注射器吸取一定体积的菌种混合液匀速滴入质量浓度为1.9-2.1％的氯化钙溶液中，为得到粒径均匀，大小一致的球形胶囊，滴定高度控制在5-7cm。固化30-40min后用150目筛网滤出微胶囊，并用去离子水洗涤去除胶囊表面的残余的氯化钙膜。

本发明的有益效果：

本发明方法制备的新型磁性生物微胶囊具有如下优点：

(1)是保护菌体活力最为有效和实用的方法，可将菌体与外界的不良环境分开,免受微量元素的损害,减缓受温度和压力的影响。形成磁性固体微胶囊,有利于在水中的均匀分布和分离,也有利于储存和使用时的稳定性。