一种耐低温多糖型微生物絮凝剂的制备方法及其应用

一种耐低温多糖型微生物絮凝剂的制备方法及其应用
【专利摘要】本发明公开了一种耐低温多糖型的微生物絮凝剂制备方法，其步骤包括：将Klebsiella oxytoca GS?4?08菌种用于蔗糖废水和腈类废水的同步处理；利用处理后的得到的废水进行醇沉等步骤收集菌株所分泌的胞外聚合物即微生物絮凝剂。本发明还公开了得到的上述的微生物絮凝剂在废水尤其是豆制品废水的絮凝处理中的应用。本发明的有益效果：本发明生产的微生物絮凝剂的方法是将菌种Klebsiella oxytoca GS?4?08在处理蔗糖和乙腈的混合废水的同时，有效利用废水中的碳源和氮源产生出微生物絮凝剂，无需额外添加用于培养微生物絮凝剂所需的碳源和氮源，因而可节约大量的生产成本；制备出的微生物絮凝剂可对豆制品废水进行絮凝作用，COD去除效果可达82.18％。CGMCC No.523720110909
【专利说明】
-种耐低溫多糖型微生物絮凝剂的制备方法及其应用
技术领域
[0001] 本发明设及一种耐低溫多糖型微生物絮凝剂的节能制备及其在多种化工废水絮 凝处理中的应用，属于工业废水处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 微生物絮凝剂是由微生物在生长过程中向胞外分泌的一种粘性物质，多为糖蛋 白、蛋白聚糖或多糖型的生物大分子。其在废水处理中的应用可达到与化学絮凝剂相同的 处理效果，但微生物絮凝剂具有可生物降解的特性，其在废水处理中的使用不会造成对水 体的二次污染，属于环境友好型的絮凝剂。然而目前其制备方法多采用实验室配置的培养 液进行分批培养，产量较高的同时也因成本较高难W规模化生产。

【发明内容】

[0003] 为克服现有微生物絮凝剂制备成本方面的问题，本发明提供了一种耐低溫多糖型 微生物絮凝剂的制备方法，本发明还提供该生物絮凝剂在豆制品废水的絮凝处理应用。
[0004] 一种耐低溫多糖型微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于，其步骤包括：
[0005] (1)将Klebsiella 0巧toca GS-4-08菌种在薦糖厂废水与腊类废水的混合
[0006] 废水中进行曝气处理；
[0007] (2)实时监测废水中的COD、腊类浓度和蛋白质含量；
[000引（3)待水中的腊类浓度不发生变化时，将得到的废水进行收集；
[0009] (4)利用醇沉法处理步骤(3)中收集的废水，得到并收集胞外聚合物，同时将废弃 的醇类采用蒸馈法进行回收，实现对醇类的循环利用；
[0010] (5)步骤(4)中所述胞外聚合物即为耐低溫多糖型微生物絮凝剂，将收集到的胞外 聚合物冷冻干燥保存待用；
[0011] 其中，Klebsiella 0巧toca GS-4-08菌种的保藏编号为CGMCC No.5237。
[0012] 进一步的，步骤（1)中所述混合废水的pH值调节为7.0左右，根据两种废水的糖浓 度与腊类化合物的浓度，所述混合废水中薦糖厂废水和腊类废水的体积配为1:1-20:1。
[0013] 进一步的，所述步骤(4)中醇沉法的步骤为在废水中加入2倍于废水体积的乙醇， 揽拌混合，静置8-12小时，然后离屯、收集沉淀，得到胞外聚合物。
[0014] -种上述方法制得的耐低溫多糖型微生物絮凝剂在废水的絮凝处理应用。
[0015] 作为一种优选的实施方式之一，所述废水包括豆制品废水。
[0016] 所述豆制品废水的絮凝处理的溫度为4-65Γ、絮凝剂使用的终浓度为6mg/L，废水 处理的pH值为7.0。优选的絮凝处理的溫度为室溫。
[0017] 本发明制备的生物絮凝剂不仅对豆制品废水可W处理，对淀粉厂废水也能起到较 好的絮凝作用。
[001引生物材料保臧：
[0019] 本发明采用的微生物菌株名为产酸克雷伯氏菌GS-4-08化lebsiella oxytoca GS-4-08)，GS-4-08细菌的菌落圆点状，淡黄色，表面光滑，已保藏于中国微生物菌种保藏管 理委员会普通微生物中屯、，保藏编号CGMCC No.5237,保藏日期：2011年9月9日.保藏单位的 地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
[0020] 本发明的有益效果:本发明生产的微生物絮凝剂的的方法是将菌种Klebsiella oxytoca GS-4-08在处理薦糖和乙腊的混合废水的同时，有效利用废水中的碳源和氮源产 生出微生物絮凝剂，无需额外添加用于培养微生物絮凝剂所需的碳源和氮源，因而可节约 大量的生产成本;制备出的微生物絮凝剂可对豆制品废水进行絮凝作用，COD去除效果可达 82.18%。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1
[0022] 本微生物絮凝剂的制备方法，其步骤包括：
[0023] (1)取实验室培养的Klebsiella 0巧toca GS-4-08菌种，在35°C下进行好氧生长 12小时；
[0024] 菌种生长培养基的组分为：葡萄糖5.92g/L，K出P〇4 2g/L，化抽P〇4 · 12出0 10.3g/ 1^，化(：10.05邑/1，]\%504.7出0 0.5邑/1，尸6504.7出0 0.01邑/1，尿素2.13邑/1，调节抑值为7; 培养得到的大量的Klebsiella oxytoca GS-4-08菌种，该菌种的保藏编号为CGMCC No.5237；
[0025] (2)将好氧生长到指数生长末期时的培养液按照10%的接种率投加到处理体积为 1升的混合废水中，进行曝气处理；
[0026] 分别调节混合废水中薦糖厂废水和腊类废水的比例为:1:1、3:1、5:1、10:1、20:1;
[0027] (3)曝气处理72h，对废水进行分批离屯、，去除混合液中菌体；
[0028] (4)对废水的上清液进行醇沉并静置8-12h，收集池底的蛋白沉淀，冷冻、真空干燥 得到微生物絮凝剂成品，待用;得到的微生物絮凝剂的量与两种废水的比例的关系见表1。 从表呵W看出，本发明中当废水中的薦糖厂废水和腊类废水的比例在5:1-10:1之间时，其 絮凝剂产量较高。
[0029] (5)将上部的废水与醇的混合液进行蒸馈，收集蒸发液回收利用，减少了成本。
[0030] 表1处理1升混合废水后混合废水中两种废水的比例与微生物絮凝剂的产量
[0031] _
[0032] 实施例2
[0033] 本微生物絮凝剂在豆制品废水絮凝处理中的应用，其步骤包括：
[0034] 向COD浓度为12000mg/L的豆制品原废水(50mL)中加入实施例1中的微生物絮凝剂 0.3mg，W24化pm的揽拌速度快速揽拌30s后静置lOmin，测量废水上清液的COD浓度，处理水 溫分别为4、25、35、45、55、65°(：。〇)0去除率的结果见表2。从表2可^看出，本发明中在室溫 处理时，其本发明制备的生物絮凝剂对豆制品废水的COD去除效率较高，且本发明生物絮凝 剂在溫度为4时处理的COD去除效率也能达到81.16,具有较高的效率，说明了本生物絮凝剂 能在较底溫度下对废水进行处理，对环境条件要求低，增大了应用的范围。
[0035] 表2微生物絮凝剂对不同水溫的豆制品废水的COD去除效率
[0036]
[0037] 对比例1
[003引向COD浓度为12000mg/L的豆制品原废水（山中分别加入实施例1中的微生物絮凝 剂6mg、聚丙締酷胺(PM)10mg+聚合氯化侣(PAC)80mg、聚合氯化侣(PAC)120mg，对所述Ξ种 絮凝方法均W24化pm的揽拌速度快速揽拌30s后静置lOmin，测量废水上清液的COD浓度， COD去除率的结果见表3。从表Ξ中可W看出，本发明制备的生物絮凝剂相比其他絮凝剂对 豆制品废水有较高的处理效率，其絮凝率达到了82.18%。
[0039] 表3不同絮凝剂对豆制品废水的COD去除效果
[0040]
[0041 ] COD去除率的计算方法：向1L的豆制品废水中分别加入微生物絮凝剂、PAM+PAC、 PAC，W25化pm的转速揽拌30s后静置10min，W未添加絮凝剂的豆制品废水作空白对照，ii 试丑制品废水的COD变化。
[0042] COD去除率的计算公式：
[0043] COD 去除率（％) = (A-B)/A*100%
[0044] 式中:A-未添加絮凝剂的豆制品废水COD浓度；
[0045] B-加入絮凝剂后豆制品废水的COD浓度。
[0046] 最后所应说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非限制。尽管参 照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方 案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种耐低温多糖型微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于，其步骤包括： (1) 将Klebsiella oxytoca GS-4-08菌种在鹿糖厂废水与腈类废水的混合废水中进行 曝气处理； (2) 实时监测废水中的C0D、腈类浓度和蛋白质含量； (3) 待水中的腈类浓度不发生变化时，将得到的废水进行收集； (4) 利用醇沉法处理步骤(3)中收集的废水，得到并收集胞外聚合物，同时将废弃的醇 类采用蒸馏法进行回收，实现对醇类的循环利用； (5) 步骤(4)中所述胞外聚合物即为耐低温多糖型微生物絮凝剂，将收集到的胞外聚合 物冷冻干燥保存待用； 其中，Klebsiella oxytoca GS-4-08菌种的保藏编号为CGMCC No.5327。2. 根据权利要求1所述的耐低温多糖型微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤 (1)中所述混合废水的PH值调节为7.0左右，根据两种废水的糖浓度与腈类化合物的浓度， 所述混合废水中蔗糖厂废水和腈类废水的体积配为1:1-20:1。3. 根据权利要求1所述的耐低温多糖型微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于:所述步 骤(4)中醇沉法的步骤为在废水中加入2倍于废水体积的乙醇，搅拌混合，静置8-12小时，然 后离心收集沉淀，得到胞外聚合物。4. 一种权利要求1-3中的方法制得的耐低温多糖型微生物絮凝剂在废水的絮凝处理应 用。5. 根据权利要求4所述的耐低温多糖型微生物絮凝剂在废水的絮凝处理应用，其特征 在于:所述废水包括豆制品废水。6. 根据权利要求5所述的耐低温多糖型微生物絮凝剂在废水的絮凝处理应用，其特征 在于:所述豆制品废水的絮凝处理的温度为4-65Γ、絮凝剂使用的终浓度为6mg/L。
【文档编号】C12R1/22GK105906070SQ201610390665
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】虞磊
【申请人】克雷伯氏环保科技（苏州）有限公司