]将菌株接种至种子培养基中，于35°C、150rpm的条件下培养12h，获得种子液；将种子液按1.0%接种至发酵培养基，在25°C、10rpm的条件下发酵培养，发酵培养6h后，补充0.2g/LK2HP0jP 0.lg/LKH2P04，继续发酵12h，补充100mL/L灭菌后的活性污泥，继续发酵18h，得到发酵液，发酵培养基成分:农作物秸杆与1.6%的硫酸以W/V = 1:8混合浸泡lh，在4000rpm条件下沉淀lOmin，取清液与剩余活性污泥以V/V = 1:4混合，灭菌处理；发酵液中加入4倍体积蒸馏水稀释，2000rpm离心1min收集上清液，将上清液采用旋转蒸发器在40°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β -巯基乙醇)，静置12h，4000rpm离心1min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30min后，4000rpm离心1min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]选取废水:废水含C0D、氨氮、浊度分别为1000mg/L、600mg/L、160NTU。上述废水中阶段性投加微生物絮凝剂，首先在快速搅拌(150rpm)阶段投加10mg/L微生物絮凝剂，快速搅拌2min后，进行慢速搅拌(60rpm)，分别在慢速搅拌开始、开始后lmin、3min、5min、8min投加5mg/L微生物絮凝剂，慢速搅拌共计20min，静沉15min。经过该微生物絮凝剂处理后，上述废水中含有的C0D、氨氮、浊度分别降低至112mg/L、52mg/L、15.4NTU。
[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 %、2.9 X 11Vkg,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，首先在快速搅拌(200rpm)阶段投加2.0g/L微生物絮凝剂，快速搅拌2min后，进行慢速搅拌(50rpm)，分别在慢速搅拌开始、开始后lmin、3min、5min、1min投加0.8g/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76.4%、1.5X 1013m/kg，污泥上清液中COD和氨氮的含量分别降低至48mg/L、19mg/L。
[0030]4.微生物絮凝剂絮凝高岭土悬液:
[0031]将微生物絮凝剂、I % (W/V)的氯化钙溶液与4g/L的高岭土悬液按lmg:2.5mL:1OOmL的比例混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置1min后，检测絮凝率，达到97.2%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1min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23.8%和52.4% )，在其它温度条件下，絮凝率均高于86%，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:1OOmL的比例混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置1min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15.2%和43.6% )，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，具有较好的温度适应条件。
[0035]调节11份相同的高岭土悬液的pH值分别为2、3、4、5、6、7、8、9、1、11、12，将微生物絮凝剂、I % (W/ν)的氯化钙溶液与4g/L的高岭土悬液按lmg: 2.5mL:1OOmL的比例混合，180rpm搅拌lmin，40rpm搅拌4min，静置1min后，检测絮凝率，发现除了 pH = 2和pH =12条件下，絮凝率低于60% (分别为26.5%和54.7% )，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3?11，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:所述微生物絮凝剂用于废水中COD、氨氮、浊度的去除和提高污泥脱水效率，微生物絮凝剂由农作物秸杆的酸解产物与剩余活性污泥混合经红球菌或/和芽孢杆菌发酵制成。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)菌株的种子培养:将菌株从保藏培养基接种到种子培养基中，于32?35°C、130?150rpm的条件下培养6?24h，获得种子液； (3)发酵培养基的制备:农作物稻杆与重量百分比浓度1.2?1.8%的硫酸以W/V =1:5?1:8混合浸泡I?2h，在4000?6000rpm条件下沉淀10?20min，取清液与剩余活性污泥以V/V = 1:4?1:8混合，混合液灭菌处理得到发酵培养基； (4)发酵液的制备:将步骤(2)得到的种子液按重量百分比浓度0.5?1.0%接种至发酵培养基，在25?28°C、100?120rpm的条件下发酵培养，发酵培养6?12h后，补充0.2 ?0.5g/LK2HP04^P 0.1 ?0.2g/LKH 2P04，继续发酵 6 ?12h，补充 100 ?200mL/L 灭菌后的活性污泥，继续发酵18?24h，得到发酵液； (5)微生物絮凝剂的提取:步骤(4)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:所述种子培养基成分是:蛋白胨2?5g/L，酵母粉2?5g/L，牛肉膏I?2g/L，NaCl 3?5g/L，培养基pH = 6.5?7.5。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(4)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废水中COD、氨氮、浊度的去除，首先将需处理废水在120?150rpm条件下搅拌并按废水体积投加10?15mg/L的微生物絮凝剂，搅拌2?5min后，以40?60rpm搅拌，并在搅拌开始、开始后I?2min、3?4min、5?7min、8?1min分别按废水体积均投加5?8mg/L微生物絮凝剂，搅拌共计20?30min，静沉10?15min。6.一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提高污泥脱水效率，首先将需处理废水在180?240rpm条件下搅拌并按废水体积投加1.0?2.0g/L的微生物絮凝剂，搅拌2?5min后，以40?50rpm搅拌，并在搅拌开始、开始后I?2min、3?4min、5?7min、8?1min分别按废水体积均投加0.5?0.8g/L微生物絮凝剂，搅拌共计20?30min，静沉30?40min。
【专利摘要】本发明公开了一种利用农作物秸秆和剩余活性污泥制备微生物絮凝剂的方法，包括将菌株植入种子培养基，培养获得种子液；将种子液植入以农作物秸秆和剩余活性污泥配置的发酵培养基，在发酵过程的特定时间补充磷酸盐和活性污泥，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。本发明有效地利用廉价易得的农作物秸秆和剩余活性污泥制备微生物絮凝剂，节省了传统培养基的昂贵物料，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96.8％以上，对废水中的COD、氨氮、浊度等的去除效果良好，并能够大幅提高污泥脱水效率。
【IPC分类】C02F3/34, C02F11/02, C02F11/12
【公开号】CN105217805
【申请号】CN201510758213
【发明人】郭俊元, 杨迎春, 邹长武, 信欣, 肖玉, 周心甜, 付琳
【申请人】成都信息工程大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月9日