[发明专利]一种用于去除废水中低浓度铜离子的干粉菌剂

说明书

本发明涉及一种用于去除废水中低浓度铜离子的干粉菌剂，通过铜耐性细菌发酵后和固定化载体混合制备得到，所述的铜耐性细菌为自主分离的蜡状芽孢杆菌(Bacillus sp.)，保藏于中国微生物菌种保藏中心管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.7368的CR1自主分离的蜡状芽孢杆菌(Bacillus sp.)。提供了CR1蜡状芽孢杆菌(保藏编号为CGMCC NO.7368)的一种新应用，其发酵液与固定化载体混合后制成的高效干粉菌剂，适合处理2mg/L～16mg/L低浓度铜污染废水，处理时间较短和出水浓度低，实现了工业化应用。

技术领域

本发明涉及环境微生物技术领域，尤其是涉及一种用于去除废水中低浓度铜离子的干粉菌剂。

背景技术

环境污染是二十一世纪人类面临的最严峻的挑战之一。其中，重金属污染具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点，对人类健康和生态安全的影响更为严重和深远，已成为全球关注的焦点。铜矿山开采、冶炼、电镀行业以及电子行业每年排放大量的含铜废水，废水中铜离子含量在15mg/L左右。重金属铜离子排放对水体、土壤具有很大的危害性。铜是人体必需微量元素之一，但铜若在人体内超标会对人体的脏器造成负担，尤其是肝和胆。如何有效去除工业废水中的重金属一直是环境工程水处理领域的热点问题。

目前处理废水中高浓度铜离子的方法主要有物理吸附法和化学沉淀法：物理吸附法具有吸附剂来源广泛、成本低、操作方便和吸附效果好的优势，但吸附剂的使用寿命短，再生困难，难以回收铜离子；化学沉淀法具有技术成熟、投资少、处理成本低、管理方便和自动化程度高的优势，但会产生含重金属污泥，若污泥没有得到妥善的处理还会产生二次污染。

物理吸附法和化学沉淀法的共同缺陷是难以去除废水中低浓度(2mg/L～16mg/L)的铜。微生物法适宜处理低浓度铜废水，特别是近年来，污染控制型微生物菌剂开发日益受到重视。微生物吸附在处理低浓度重金属工业废水中显示了独特的优势。但是，微生物资源较少、去除效率较低以及无法耐受重金属的毒性等问题是限制微生物活细胞吸附应用的瓶颈，导致生物吸附还只是处于实验室阶段，在实用化和工业化应用还存在困难。

发明内容

本发明的目的是提供CR1蜡状芽孢杆菌(保藏编号为CGMCC NO.7368)的一种新应用，将其与固定化载体混合制备成干粉菌剂，用于去除废水中低浓度铜离子，对于重金属毒性耐受较好，并且能够快速、有效的去除废水中低浓度的铜，便于工业化应用。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于去除废水中低浓度铜离子的干粉菌剂，通过铜耐性细菌发酵液和固定化载体混合制备得到，所述的铜耐性细菌为自主分离的蜡状芽孢杆菌(Bacillus sp.)，保藏于中国微生物菌种保藏中心管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.7368的CR1自主分离的蜡状芽孢杆菌(Bacillus sp.)。

作为本发明更优的技术方案，所述的铜耐性细菌发酵步骤如下：将自主分离的蜡状芽孢杆菌通过平板划线法分离纯化之后，进行菌种复壮，蜡状芽孢杆菌以转接比例1％～10％于Luria-Bertani(LB)培养基，培养至吸收波长600nm下的光密度值(OD₆₀₀)至1～1.2，获得铜耐性细菌发酵液。

作为本发明更优的技术方案，所述的固定化载体为滑石粉，细度为80-150目。

作为本发明更优的技术方案，所述的铜耐性细菌发酵液与固定化载体得重量比为60:1。

作为本发明更优的技术方案，所述的铜耐性细菌发酵后和固定化载体混合步骤如下：将铜耐性细菌发酵液于8000rpm，离心5min，移除上清液并用磷酸盐缓冲溶液(PBS)反复冲洗并离心3次，将清洗并移除上清液的底部菌泥重悬到高温灭菌后的LB培养基中，并将重悬菌液与高温灭菌后的固定化载体混合；将混合体系用8层纱布封口于100～120rpm，25～30℃震荡培养，并于25～30℃下烘干，收集即得干粉菌剂。