废水发酵培养基，在25°C、120rpm的条件下发酵培养，发酵培养12h后，补充0.5g/L K2HP04^P 0.2g/L KH 2P04，继续发酵6h，补充5g/L硫酸氢铵，继续发酵12h，补充100mL/L红薯加工废水，继续发酵18h，得到发酵液；
[0025]发酵液中加入4倍体积蒸馈水稀释，3000rpm离心lOmin收集上清液，将上清液采用旋转蒸发器在50°C条件下浓缩至0.5倍体积，浓缩液中加入2倍体积的冰浴丙酮(含
0.05%的|3-巯基乙醇)，静置12h，5000rpm离心lOmin收集沉淀物，悬于含0.1% DTT的4°C预冷丙酮(三氯醋酸与丙酮体积比1:7配制)中，_20°C条件下静置50min后，5000rpm离心lOmin收集沉淀物，60°C真空干燥得到微生物絮凝剂。
[0026]2.微生物絮凝剂处理废水:
[0027]选取红薯加工废水:废水含有的C0D、SS分别为5000mg/L、1000mg/L。在上述废水中阶段性投加微生物絮凝剂，首先在快速搅拌(180rpm)阶段投加20mg/L微生物絮凝剂，快速搅拌lmin后，进行慢速搅拌(40rpm)，分别在慢速搅拌开始、开始后lmin、3min、5min、lOmin投加5mg/L微生物絮凝剂，慢速搅拌共计20min，静沉20min。经过该微生物絮凝剂处理后，上述废水中含有的COD、SS分别降低至596mg/L、65mg/L。
[0028]3.微生物絮凝剂改善污泥脱水性能:
[0029]选取城市污水处理厂污泥浓缩池污泥:污泥的含水率和比阻分别为98.6 %、2.9X1013m/kg,污泥上清液中COD和氨氮的含量分别为468mg/L、156mg/L。上述污泥中阶段性投加微生物絮凝剂，首先在废水快速搅拌(240rpm)阶段投加2.0g/L微生物絮凝剂，快速搅拌2min后，进行废水的慢速搅拌(40rpm)，分别在慢速搅拌开始、开始后lmin、3min、5min、lOmin投加1.0g/L微生物絮凝剂，慢速搅拌共计30min，静沉40min。经过该微生物絮凝剂处理后，上述污泥的含水率和比阻分别为77.2%A.5X1013m/kg，污泥上清液中COD和氨氮的含量分别降低至67mg/L、48mg/L。
[0030]4.微生物絮凝剂絮凝高岭土悬液:
[0031]将微生物絮凝剂、1 % (W/V)的氯化钙溶液与4g/L的高岭土悬液按lmg:2.5mL: 100mL的比例混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置lOmin后，检测絮凝率，达到96.5%o
[0032]5.微生物絮凝剂的温度和pH适应范围:
[0033]将13份相同的发酵液(离心后的上清液)分别置于4、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120°(:环境中301^11后，分别与1% (W/V)的氯化钙溶液与4g/L的高岭土悬液按1:2.5:100的体积比混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置lOmin后，检测絮凝率，发现除了 4°C和10°C条件下，絮凝率低于60% (分别为21.6%和54.1% )，在其它温度条件下，絮凝率均高于85%，由此可见，本发明制备的微生物絮凝剂具有良好的耐热性能(微生物絮凝剂存在于上清液中)。
[0034]将13 份相同的高岭土悬液置于 4、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120°C环境中30min后，将微生物絮凝剂、1% (W/V)的氯化钙溶液与4g/L的高岭土悬液按lmg:2.5mL: 100mL的比例混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置lOmin后，检测絮凝率，发现除了 4°C和10°C的高岭土悬液的絮凝率低于60% (分别为18.4%和42.5% )，在其它温度条件下，絮凝率均高于80%，由此可见，本发明制备的微生物絮凝剂的适用温度范围为20?120°C。
[0035]调节9份相同的高岭土悬液的pH值分别为3、4、5、6、7、8、9、10、11，将微生物絮凝剂、1% (W/V)的氯化I丐溶液与4g/L的高岭土悬液按lmg:2.5mL: 100mL的比例混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置lOmin后，检测絮凝率，发现除了 pH = 3和pH = 11条件下，絮凝率低于70% (分别为41.8%和66.3%)，在其它pH条件下，絮凝率均高于80%，由此可见，本发明制备的微生物絮凝剂的适用pH范围为4?10，具有较宽的酸碱适应范围。
【主权项】
1.一种微生物絮凝剂，其特征在于:所述微生物絮凝剂是利用红薯加工废水经红球菌或/和芽孢杆菌发酵后制成。2.—种微生物絮凝剂制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)制备微生物絮凝剂的菌株为红球菌和芽孢杆菌中的至少一种； (2)发酵培养基的制备:选用红薯加工废水作为发酵培养基； (3)发酵液的制备:将上述菌株直接接种于红薯加工废水培养基I?2环，在25?28 0C、100?120rpm的条件下发酵培养，发酵培养6?12h后，补充0.2?0.5g/LK2HPOjP0.1?0.2g/LKH2P04，继续发酵6?12h，补充2?5g/L硫酸氢铵，继续发酵12?18h，补充100?200mL/L红薯加工废水，继续发酵12?18h，得到发酵液； (4)微生物絮凝剂的提取:步骤(3)得到的发酵液经浓缩后加冰浴丙酮沉淀得到沉淀物微生物絮凝剂。3.根据权利要求2所述微生物絮凝剂制备方法，其特征在于:所述红薯加工废水COD含量为 5000 ?20000mg/L、SS 含量为 1000 ?1500mg/L。4.根据权利要求2所述微生物絮凝剂制备方法，其特征在于:所述微生物絮凝剂的提取是在步骤(3)得到的发酵液中加入2?4倍体积蒸馈水稀释，2000?3000rpm离心10?20min收集上清液，将上清液采用旋转蒸发器在40?50°C条件下浓缩至0.3?0.5倍体积，浓缩液中加入I?2倍体积的冰浴丙酮，静置6?12h，4000?5000rpm离心10?20min收集沉淀物，悬于含重量百分比浓度0.1?0.2%的DTT并于4°C预冷的丙酮中，然后在-15?-20°C条件下静置30min?50min后，4000?5000rpm离心10?20min收集沉淀物，40?60°C真空干燥得到微生物絮凝剂。5.一种微生物絮凝剂的应用，其特征在于:将权利要求1至4任一项所述微生物絮凝剂应用于红薯加工废水处理:在上述废水中阶段性投加微生物絮凝剂，首先在快速搅拌阶段投加10?20mg/L微生物絮凝剂，转速130?180rpm，快速搅拌I?3min后，进行慢速搅拌，转速40?60rpm，在慢速搅拌开始、开始后I?2min、3?4min、5?7min、8?1min分别按废水体积均投加5?10mg/L微生物絮凝剂，慢速搅拌共计20?30min，静沉10?20mino6.一种微生物絮凝剂的应用，其特征在于:将权利要求1至4任一项所述微生物絮凝剂应用于城市污水处理厂污泥浓缩池污泥:在上述污泥中阶段性投加微生物絮凝剂，首先在快速搅拌阶段投加1.5?2.5g/L微生物絮凝剂，转速180?240rpm，快速搅拌3?5min后，进行慢速搅拌，转速40?50rpm，在慢速搅拌开始、开始后I?2min、3?4min、5?7min、8?1min分别按废水体积均投加1.0?1.5g/L微生物絮凝剂，慢速搅拌共计20?30min，静沉 30 ?40min。
【专利摘要】本发明公开了一种利用红薯加工废水制备微生物絮凝剂的方法及应用，包括将絮凝微生物直接植入以红薯加工废水配置的发酵培养基，在发酵过程的特定时间补充磷酸盐和红薯加工废水，发酵获得发酵液；采用旋转蒸发和冰浴丙酮提取微生物絮凝剂；所制备的微生物絮凝剂应用于红薯加工废水的处理和污泥脱水处理，处理中阶段性投加微生物絮凝剂，在降低微生物絮凝剂使用量的同时提高COD和SS的去除效率；本发明制备方法和提取工艺简便、发酵时间短，大大降低了微生物絮凝剂的制备成本。制备得到的微生物絮凝剂适用范围广、絮凝活性高达96.5％以上，对废水中的COD、SS等的去除效果良好，并能够大幅提高污泥脱水效率。
【IPC分类】C02F11/12, C12R1/07, C02F103/26, C12R1/01, C02F3/34, C12P39/00, C12P1/04, C02F11/02
【公开号】CN105238843
【申请号】CN201510758214
【发明人】郭俊元, 羊依金, 徐成华, 谭显东, 能子礼超, 刘文杰, 周明杰, 甘鹏飞
【申请人】成都信息工程大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月9日