一种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种微污染水体中硝酸盐的净化方法，属于污水处理领域。取一定量鱼腥草、地瓜藤、葛藤，粉碎，加入无水乙醇，过层析柱，提取出叶绿素a和细菌叶绿素混合物；将上述混合物置于具塞比色管中，加入蛋白质、果胶，混合均匀，用乙醚定容，再用滤膜过滤除菌；将磷酸二氢钠、氯化镁溶解于去离子水中，搅拌冷却后加入滤膜除菌后的叶绿素a和细菌叶绿素混合液中；加入琥珀酸，调节pH；在上述混合液中加入甲醇、乙酸乙酯，搅拌，并加入谷氨酸，灭菌，调整pH，冷却，经无菌过滤得到上层无色清液；在上述清液中加入硫代硫酸钠与氯化镁溶液，调节pH，冷却灭菌，混合后倒入灭菌试管中，低温避光保存即可。本发明本发明设备造价低廉，运行成本费用低，管理简便?，且去除磷酸盐高效，低耗，无二次污染。
【专利说明】一种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成，属于污水处理领 域。
[0002]
【背景技术】 地下水是在重要的水源，甚至是许多人唯一的饮用水源，然而，无论是在工业发达国家 还是发展中国家，由于农村地区大量氮化肥的施用，生活污水和含氮工业废水的未达标排 放及其渗漏，固体废弃物的淋滤下渗，污水的不合理回灌，以及地下水的超量开采等原因， 导致地下水中的硝酸盐浓度上升，成为一个环境问题。硝酸盐是强致癌物亚硝酸铵的前体 物，若过多摄入含硝酸盐量高的饮用水，会对人体健康造成危害。所以，世界各国都对饮用 水中的硝酸盐含量都确定了标准值。
[0003] 由于硝酸盐污染的普遍性以及日益严重性，国内外针对去除硝酸盐的研究相应较 多。目前应用于地下水中硝酸盐去除的技术主要有生物反硝化、离子交换技术、膜分离法和 化学还原修复等技术，其中，生物处理法具有高效低耗的特点，但会导致出水中含有细菌和 残留有机物，必须进行后期处理；离子交换法和膜分离等物理化学处理技术只是将硝酸盐 污染物惊醒了浓缩或转移，并没有对其进行彻底去除，同时产生高浓度再生废液太阳需要 处理；而在化学还原反硝化中，应用负载型催化剂科教大部分硝酸盐转化为N 2，但催化还原 过程中需要以H2作为还原剂，而4容易爆炸，不便于工程施用；纳米FeO可快速还原地下水 中的硝酸盐，氮气产物主要为NH 4+-N，只有小部分硝酸盐可能被转化为N2。
【发明内容】
[0004] 本发明针对传统方法中去除不彻底、产生二次污染、运行管理困难等问题，本发明 提供了一种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成，本发明以鱼腥草、地瓜藤、葛藤 等草本植物为原料提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混合物，溶解于磷酸二氢钠和氯化镁的混 合溶液中，最终制得低耗、去除率高的生物制剂。
[0005] -种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成，该方法采用鱼腥草、地瓜藤、 葛藤、无水乙醇、碳酸钙颗粒、丙酮、蛋白质、果胶、乙醚、磷酸二氢钠、氯化镁、琥珀酸、甲醇、 乙酸乙酯、谷氨酸、硫代硫酸钠等为原料，合成一种富集微污染水体中硝酸盐的生物制剂， 其最大的特点在于可注入水浮莲的根系中，导致水浮莲对硝酸盐的浓缩富集达到几千甚至 几万，100%去除微污染废水中的硝酸盐。
[0006] 本发明最终技术方案如下： 一种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成，该方法采用鱼腥草、地瓜藤、葛 藤、无水乙醇、碳酸钙颗粒、丙酮、蛋白质、果胶、乙醚、磷酸二氢钠、氯化镁、琥珀酸、甲醇、乙 酸乙酯、谷氨酸、硫代硫酸钠等为原料，最终调节pH=7. 2~7. 8,其中鱼腥草5?8g，地瓜藤 10?12g，葛藤5?8g，无水乙醇10?15mL,磷酸二氢钠1. 0?1. 5g，氯化镁0· 5?1. 0g，琥 珀酸l(Tl5mL，乙酸乙酯5?8mL，甲醇5?10mL。
[0007] -种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成过程： (1)取5?8g鱼腥草、10?12g地瓜藤、5?8g葛藤在韦氏搅切器中粉碎，加入10? 15mL无水乙醇，过层析柱，用碳酸钙颗粒为固定相，丙酮为流动相进行分离，提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混合物； (2 )将上述混合物置于50mL具塞比色管中，在6(T80 ° C恒温水浴中放置1. 5h，力口 入1?2g蛋白质、0. 5?lg果胶，混合均勻，转移至100mL容量瓶中，用乙醚定容，再用 0. 05?0. 10um滤膜过滤除菌； (3) 将l.(Tl.5g磷酸二氢钠、0.5?l.Og氯化镁溶解于10mL去离子水中，搅拌，待完全 溶解后高温高压灭菌30min，冷却6(T80° C，再加入滤膜除菌后的叶绿素 a和细菌叶绿素混 合液中； (4) 待溶液冷却至室温时，加入l(Tl5mL琥珀酸，调节pH=4. 6?6. 0 ; (5) 在上述混合液中加入5?10mL甲醇、5?8mL乙酸乙酯，搅拌，维持温度在6(T80° C， 并以无菌操作加入l〇ug/L谷氨酸7?9mL，在100° C下灭菌2(T25min，补充蒸发的水分， 调整pH=. 4. 6飞.0后，灭菌2(T25min后，冷却，静置，至烧杯内溶液分层，经无菌过滤得到上 层无色清液； (6) 在上述清液中加入硫代硫酸钠0. 1、. 15g，0. 5mol/L氯化镁溶液f 1. 5mL，调节 pH=7. 2?7. 8,于110° C灭菌2(T25min，冷却至室温，混合后倒入灭菌试管中，在-3'10° C 下避光保存，备用。
[0008] 本发明制备得到的富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂，其特征在于，外观 为无色透明液体，易于吸收，需在-3~-10° C下避光保存。
[0009] 本发明具有的优势： (1)本发明去除磷酸盐高效，低耗，且无二次污染。
[0010] (2)设备造价低廉，运行成本费用低，管理简便。
【具体实施方式】
[0011] 本发明所采用的原料为： 鱼腥草、地瓜藤、葛藤、无水乙醇、碳酸钙颗粒、丙酮、蛋白质、果胶、乙醚、磷酸二氢钠、 氯化镁、琥珀酸、甲醇、乙酸乙酯、谷氨酸、硫代硫酸钠等合成富集微污染水体中硝酸盐含量 的生物制剂。
[0012] 本发明具体合成步骤： (1)取5?8g鱼腥草、10?12g地瓜藤、5?8g葛藤在韦氏搅切器中粉碎，加入10? 15mL无水乙醇，过层析柱，用碳酸钙颗粒为固定相，丙酮为流动相进行分离，提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混合物； (2 )将上述混合物置于50mL具塞比色管中，在6(T80 ° C恒温水浴中放置1. 5h，力口 入1?2g蛋白质、0. 5?lg果胶，混合均勻，转移至100mL容量瓶中，用乙醚定容，再用 0. 05?0. 10um滤膜过滤除菌； (3) 将l.(Tl.5g磷酸二氢钠、0.5?l.Og氯化镁溶解于10mL去离子水中，搅拌，待完全 溶解后高温高压灭菌30min，冷却6(T80° C，再加入滤膜除菌后的叶绿素 a和细菌叶绿素混 合液中； (4) 待溶液冷却至室温时，加入l(Tl5mL琥珀酸，调节pH=4. 6?6. 0 ; (5) 在上述混合液中加入5?10mL甲醇、5?8mL乙酸乙酯，搅拌，维持温度在6(T80° C， 并以无菌操作加入l〇ug/L谷氨酸7?9mL，在100° C下灭菌2(T25min，补充蒸发的水分， 调整pH=. 4. 6飞.0后，灭菌2(T25min后，冷却，静置，至烧杯内溶液分层，经无菌过滤得到上 层无色清液； (6) 在上述清液中加入硫代硫酸钠0. 1、. 15g，0. 5mol/L氯化镁溶液f 1. 5mL，调节 pH=7. 2?7. 8,于110° C灭菌2(T25min，冷却至室温，混合后倒入灭菌试管中，在-3'10° C 下避光保存，备用。
[0013] 本发明的生物制剂的使用方法： 准备5000mL浓度为50?150mg/L低浓度硝酸盐废水，保证pH在7. 2~7. 8情况下，注入 5~10mL该生物制剂到水浮莲根系中，给药期为三天，每天注射一次，最后检测水体中硝酸盐 的含量。
[0014] 实例 1 取5g鱼腥草、10g地瓜藤、5g葛藤在韦氏搅切器中粉碎，加入10mL无水乙醇，过层析 柱，用碳酸钙颗粒为固定相，丙酮为流动相进行分离，提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混合 物；将上述混合物置于50mL具塞比色管中，在60° C恒温水浴中放置1.5h，加入lg蛋白 质、0. 5g果胶，混合均勻，转移至100mL容量瓶中，用乙醚定容，再用0. 05um滤膜过滤除菌； 将1. 〇g磷酸二氢钠、〇. 5g氯化镁溶解于10mL去离子水中，搅拌，待完全溶解后高温高压灭 菌30min，冷却60° C，再加入滤膜除菌后的叶绿素 a和细菌叶绿素混合液中；待溶液冷却 至室温时，加入10mL琥拍酸，调节pH=4. 6 ;在上述混合液中加入5mL甲醇、5"mL乙酸乙酯， 搅拌，维持温度在60° C，并以无菌操作加入10ug/L谷氨酸7mL，在100° C下灭菌20min， 补充蒸发的水分，调整pH=. 4. 6后，灭菌20min后，冷却，静置，至烧杯内溶液分层，经无菌过 滤得到上层无色清液；在上述清液中加入硫代硫酸钠0. lg，〇. 5mol/L氯化镁溶液lmL，调 节pH=7. 2,于110° C灭菌20min，冷却至室温，混合后倒入灭菌试管中，在-3° C下避光保 存，备用。
[0015] 准备5000mL浓度为50mg/L低浓度硝酸盐废水，保证pH为7. 2,注入5mL该生物制 剂到水浮莲根系中，给药期为三天，每天注射一次，最后检测水体中硝酸盐的含量。
[0016] 结果表明：该生物制剂在水浮莲根系中对硝酸盐的浓缩因子达到18500,检测不 到水体中硝酸盐的含量，即100%去除水中的硝酸盐。
[0017] 实例 2 取7g鱼腥草、llg地瓜藤、6. 5g葛藤在韦氏搅切器中粉碎，加入12. 5mL无水乙醇，过 层析柱，用碳酸钙颗粒为固定相，丙酮为流动相进行分离，提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混 合物；将上述混合物置于50mL具塞比色管中，在70° C恒温水浴中放置1. 5h，加入1. 5g 蛋白质、0. 75g果胶，混合均匀，转移至100mL容量瓶中，用乙醚定容，再用0. 075um滤膜过 滤除菌；将1. 25g磷酸二氢钠、0. 75g氯化镁溶解于10mL去离子水中，搅拌，待完全溶解 后高温高压灭菌30min，冷却70° C，再加入滤膜除菌后的叶绿素 a和细菌叶绿素混合液 中；待溶液冷却至室温时，加入12. 5mL琥珀酸，调节pH=5. 3 ;在上述混合液中加入12. 5mL 甲醇、6. 5mL乙酸乙酯，搅拌，维持温度在70° C，并以无菌操作加入10ug/L谷氨酸8mL， 在100° C下灭菌23min，补充蒸发的水分，调整pH=. 5. 3后，灭菌23min后，冷却，静置，至 烧杯内溶液分层，经无菌过滤得到上层无色清液；在上述清液中加入硫代硫酸钠〇. 125g， 0. 5mol/L氯化镁溶液1. 25mL，调节pH=7. 5,于110° C灭菌23min，冷却至室温，混合后倒 入灭菌试管中，在-6° C下避光保存，备用。
[0018] 准备5000mL浓度为100mg/L低浓度硝酸盐废水，保证pH为7. 5,注入7mL该生物 制剂到水浮莲根系中，给药期为三天，每天注射一次，最后检测水体中硝酸盐的含量。
[0019] 结果表明：该生物制剂在水浮莲根系中对硝酸盐的浓缩因子达到22500,检测不 到水体中硝酸盐的含量，即100%去除水中的硝酸盐。
[0020] 实例 3 取一定量鱼腥草、地瓜藤、葛藤在韦氏搅切器中粉碎，加入无水乙醇，过层析柱，用碳酸 钙颗粒为固定相，丙酮为流动相进行分离，提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混合物；将上述 混合物置于具塞比色管中，在恒温水浴中放置，加入蛋白质、果胶，混合均匀，转移至容量瓶 中，用乙醚定容，再用滤膜过滤除菌；将磷酸二氢钠、氯化镁溶解于去离子水中，搅拌，待完 全溶解后高温高压灭菌，冷却，再加入滤膜除菌后的叶绿素 a和细菌叶绿素混合液中；待溶 液冷却至室温时，加入1琥珀酸，调节pH=6.0;在上述混合液中加入甲醇、乙酸乙酯，搅拌， 并以无菌操作加入谷氨酸，灭菌，补充蒸发的水分，调整pH=6. 0后，灭菌后，冷却，静置，至 烧杯内溶液分层，经无菌过滤得到上层无色清液；在上述清液中加入硫代硫酸钠与氯化镁 溶液，调节pH=7. 8,灭菌，冷却至室温，混合后倒入灭菌试管中，低温避光保存，备用。
[0021] 准备5000mL浓度为150mg/L低浓度硝酸盐废水，保证pH为7. 5,注入10mL该生 物制剂到水浮莲根系中，给药期为三天，每天注射一次，最后检测水体中硝酸盐的含量。
[0022] 结果表明：该生物制剂在水浮莲根系中对硝酸盐的浓缩因子达到25500,检测不 到水体中硝酸盐的含量，即100%去除水中的硝酸盐。
【权利要求】
1. 一种富集微污染水体中硝酸盐含量的生物制剂合成，其特征在于具体制备过程为： (1)取5?8g鱼腥草、10?12g地瓜藤、5?8g葛藤在韦氏搅切器中粉碎，加入10? 15mL无水乙醇，过层析柱，用碳酸钙颗粒为固定相，丙酮为流动相进行分离，提取出叶绿素 a和细菌叶绿素混合物； (2 )将上述混合物置于50mL具塞比色管中，在6(T80 ° C恒温水浴中放置1. 5h，力口 入1?2g蛋白质、0. 5?lg果胶，混合均勻，转移至100mL容量瓶中，用乙醚定容，再用 0. 05?0. 10um滤膜过滤除菌； (3) 将l.(Tl.5g磷酸二氢钠、0.5?l.Og氯化镁溶解于10mL去离子水中，搅拌，待完全 溶解后高温高压灭菌30min，冷却6(T80° C，再加入滤膜除菌后的叶绿素 a和细菌叶绿素混 合液中； (4) 待溶液冷却至室温时，加入l(Tl5mL琥珀酸，调节pH=4. 6?6. 0 ; (5) 在上述混合液中加入5?10mL甲醇、5?8mL乙酸乙酯，搅拌，维持温度在6(T80° C， 并以无菌操作加入l〇ug/L谷氨酸7?9mL，在100° C下灭菌2(T25min，补充蒸发的水分， 调整pH=. 4. 6飞.0后，灭菌2(T25min后，冷却，静置，至烧杯内溶液分层，经无菌过滤得到上 层无色清液； (6) 在上述清液中加入硫代硫酸钠0. 1、. 15g，0. 5mol/L氯化镁溶液f 1. 5mL，调节 pH=7. 2?7. 8,于110° C灭菌2(T25min，冷却至室温，混合后倒入灭菌试管中，在-3'10° C 下避光保存，备用。
【文档编号】C02F3/32GK104140159SQ201410341606
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】雷春生 申请人:常州大学