[发明专利]一种生物絮凝剂及其制备方法

说明书

一种生物絮凝剂及其制备方法，属于污水处理技术领域。其特征在于：有效成分为黄单胞菌。包括菌种培育工段、发酵工段、提纯工段和干燥工段；取野生病变植株，富集培养选出黄单胞菌优势菌种；经斜面培养基培养、种子培养基上培养，然后接入发酵罐在进行批式发酵，发酵完成后滤出发酵液，经过Esperse酶处理，再采用M37超滤装置过滤、干燥即得。本发明的生物絮凝剂具有高效、用量小、廉价、无毒、无二次污染的水处理剂等特色，而且絮凝过程中生成絮体较大、密实、不易破碎，能够普遍用于给水污水处理中。

技术领域

一种生物絮凝剂及其制备方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域，按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

微生物絮凝剂是利用生物技术，从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效，且能自然降解的新型水处理剂。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代，因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。如红平红球菌及由此制成的NOC-，具有很强的絮凝活性，广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。而我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。

微生物絮凝剂的研究者早就发现，一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象，但一直未对其产生重视，仅是作为细胞富集的一种方法。近十几年来，细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。从其来源看，也属于天然有机高分子絮凝剂，因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。同时，微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种，以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究，因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选得到。1976年，Nakamura j.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中，筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中以酱油曲霉(Aspergillus souae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。1985年，Takagi H等人研究了拟青霉素(Paecilomyces sp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。PF101对枯草杆菌、大肠杆菌、啤洒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。1986年，Kurane等人利用红平红球菌 (Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果，是发现的最好的微生物絮凝剂。

絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。一般来讲，分子量越大，絮凝活性越高；线性分子絮凝活性高，分子带支链或交联越多，絮凝性越差；絮凝剂产生菌处于培养后期，细胞表面疏水性增强，产生的絮凝剂活性也越高。处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。一些报道指出，水体中的阳离子，特别是Ca²⁺、Mg²⁺的存在能有效降低胶体表面负电荷，促进“架桥”形成。另外，高浓度Ca²⁺的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点，在医药、食品加工、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。但是现有的微生物絮凝剂在实际的使用时仍然存在生成的絮体松散、容易破碎，导致絮体分离不便、不彻底的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种生成絮体大、密实、不易破碎的生物絮凝剂及其制备方法