[发明专利]一种小球藻凝胶珠的制备方法

说明书

本发明公开了一种小球藻凝胶珠的制备方法，首先配制CaCl₂溶液，再按比例称取海藻酸钠、黄原胶和明胶制备成凝胶，将小球藻置于凝胶中制备成小球藻凝胶珠，最后将小球藻凝胶珠置于CaCl₂溶液中固定，洗去小球藻凝胶珠表面多余的电解质即得；本发明通过将海藻酸钠、黄原胶和明胶制备成凝胶，使用凝胶作为载体，再将小球藻固定在凝胶上，通过海藻酸钠和小球藻对水体中的重金属进行吸附，该方法具有吸附效果强，置于水中可近长达半年不变形，成本低，原料丰富易得，操作简便，重金属去除率高且易于回收，不会产生二次污染等优点，是一种理想的去除水体中重金属的方法。

技术领域

本发明涉及微生物综合利用技术，具体是一种小球藻凝胶珠的制备方法。

背景技术

水是生命之源，是社会经济发展的命脉，是人类宝贵的、不可替代的自然资源。但随着人口与经济的增长，使得越来越多的污染物质排放到环境中，其中重金属污染问题尤其严重。由于重金属具有较大的毒性、高的移动性和低的中毒浓度，在水体中不能被生物降解，某些重金属还可在微生物作用下转化为毒性更强的重金属化合物。人类通过饮水及食物链的作用，使重金属在体内富集而中毒，甚至导致死亡。因此，如何科学有效地解决重金属对水体的污染已经成为世界各国政府以及广大环保工作者研究的热点之一。

目前，重金属废水处理最常用的方法有：化学沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法、气浮法等。这些传统的方法由于存在操作复杂、运行成本高、重金属回收困难、沉淀物易产生二次污染，并且不适宜处理低浓度的重金属废水等问题。因此，人们都在寻求一种操作简便、运行成本低、重金属易于回收、无二次污染且适于处理低浓度重金属废水的新方法。

海藻酸钠是一种天然多糖类化合物，具有很多优良特性：稳定性好、毒性小、生物可降解性好、生物相容性好等，是制膜和制球的优良材料。其具有多孔的内部结构和特殊的化学结构，是一种良好的吸附剂和包埋剂，海藻酸钠的这一特性，在处理金属离子废水方面具有潜在的应用价值。而小球藻由于分布均匀，易于培养，生长速度快，是很好的生物吸附材料，大量研究表明小球藻可以去除环境中的Cd³⁺、Pb³⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺和Cr²⁺等重金属离子，可以有效地将废水中的重金属离子浓度降至最低，因此用藻类吸附水体中的重金属是目前处理污水中重金属最有效的方法，而仅仅利用藻类来吸附水体中的重金属离子存在无法回收的缺点。如中国专利公布号为CN105883956A公开了一种利用干体马尾藻作生物吸附剂去除水中重金属的方法，是将马尾藻进行干燥、粉碎后制成生物吸附剂，再利用生物吸附剂去除水体中的重金属，但该方法存在生物吸附剂预处理的步骤，操作复杂且不易回收，存在二次污染。因此，研发一种小球藻凝胶珠的制备方法，并将该方法制备的小球藻凝胶珠用于处理水体中的重金属离子具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是针对传统的重金属废水处理方法存在操作复杂、运行成本高、重金属回收困难、沉淀物易产生二次污染，并且不适宜处理低浓度的重金属废水等问题，而直接采用藻类处理重金属废水又存在重金属无法回收的问题，提供一种小球藻凝胶珠的制备方法及基于该方法制备的小球藻凝胶珠的应用。

本发明提供了一种小球藻凝胶珠的制备方法，包括以下步骤：

（1）配制CaCl₂溶液

称取无水CaCl₂ 5.0g，加入蒸馏水溶解，配制成100mL溶液；

（2）制备凝胶

称取海藻酸钠0.8-1.2g、黄原胶0.6-0.8g、明胶0.2-0.4g，加入蒸馏水，边搅拌边加热，溶解后配制成100mL溶液，冷却至室温即为凝胶；

（3）制备小球藻凝胶

向凝胶中加入新鲜的小球藻，搅拌均匀后即得小球藻凝胶，再将小球藻凝胶转移至注射器中备用；