一種微生物絮凝劑的制備及在處理馬鈴薯淀粉廢水中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微生物絮凝劑的制備，尤其涉及一種利用馬鈴薯淀粉廢水作為培養(yǎng)基制備微生物絮凝劑的方法，主要用于馬鈴薯淀粉廢水的處理。
【背景技術(shù)】
[0002]微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝功能的高分子有機物。主要有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。從其來源看，也屬于天然有機高分子絮凝劑，因此它具有天然有機高分子絮凝劑的一切優(yōu)點。微生物絮凝劑具有很強的絮凝活性，而且可以生物降解，無二次污染，使用方便等優(yōu)點，廣泛用于畜產(chǎn)廢水、膨化污泥、有色廢水、城市污水、建材廢水、食品廢水、醫(yī)院廢水、石化廢水、造紙廢水及淀粉廢水的處理中。
[0003]目前對于微生物絮凝劑的研宄工作已由提純、改性進入到利用生物技術(shù)培育、篩選優(yōu)良的菌種，以較低的成本獲得高效的絮凝劑的研宄，并取得了一定的成效。但是其生產(chǎn)成本過高，在實際應(yīng)用中較少。國內(nèi)外研宄者為了降低微生物絮凝劑的制備成本，選用了味精廢水、魚粉廢水、醬油廢水、糯米廢水等作為培養(yǎng)基，雖然取得了一定的成績，但效果不是太理想。
[0004]馬鈴薯淀粉在生產(chǎn)過程中，平均每生產(chǎn)I噸淀粉需要消耗6.5噸左右的馬鈴薯，排放20噸左右的廢水，5噸左右的薯渣。在此過程中產(chǎn)生大量的工藝有機廢水，主要是溶解性淀粉和蛋白質(zhì)，COD通常在8000~30000mg/g，蛋白質(zhì)含量在2000~8000mg/g，如此高濃度廢水直接排入大自然中，不僅對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而且也是對水資源的浪費。如果能夠?qū)崿F(xiàn)馬鈴薯淀粉廢水的零排放，不僅能夠為企業(yè)降低成本，更重要的是能夠節(jié)約寶貴的水資源。
[0005]目前馬鈴薯廢水的處理方法較多，其中絮凝法也是常用的方法之一，目前使用最多的絮凝劑是堿式聚合氯化鋁，聚合硫酸鐵等，雖然成本低廉，但所處理廢水任然達不到國家規(guī)定排放或企業(yè)循環(huán)使用要求。利用微生物絮凝劑處理馬鈴薯廢水也有科研人員進行了研宄報道:利用污水處理廠二沉池的活性污泥分離出的Candida anglica真菌，以未經(jīng)滅菌的馬鈴薯淀粉廢水為培養(yǎng)基，制備的微生物絮凝劑對馬鈴薯淀粉廢水的COD去除率為93.7%，(從原廢水的8862mg/L降低到562mg/L，但與國家排放標(biāo)準(zhǔn)GB 25461-2010中規(guī)定的COD值不高于150mg/L仍然有一定的差距)。我國是馬鈴薯淀粉生產(chǎn)大國，對馬鈴薯淀粉廢水的處理仍然是很緊迫的任務(wù)，因此，尋找高效低成本的微生物絮凝劑用于處理淀粉廢水需要繼續(xù)研宄探索。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種微生物絮凝劑的制備方法;
本發(fā)明的另一目的提供一種該微生物絮凝劑處理馬鈴薯淀粉廢水中的應(yīng)用； 一、微生物絮凝劑的制備
本發(fā)明微生物絮凝劑的制備方法，是以紅平紅球菌為菌株，以滅菌的馬鈴薯淀粉廢水為培養(yǎng)基，添加營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵，發(fā)酵液經(jīng)離心后的上清液即為微生物絮凝劑。
[0007]馬鈴薯淀粉廢水培養(yǎng)基的COD值在5000~5500mg/L ;紅平紅球菌的接入量為:50~250mL/L培養(yǎng)基；
營養(yǎng)物質(zhì)為羊尿/馬尿與磷酸氫銨的混合物(羊尿/馬尿與磷酸氫銨的質(zhì)量比為1:1~1:10 ；營養(yǎng)物質(zhì)的添加量為22~77g/L培養(yǎng)基；
發(fā)酵條件為:在15~40°C下恒溫振蕩發(fā)酵50~75h ;
所述離心的速度為5000~8000 r/min。
[0008]二、微生物絮凝劑的應(yīng)用
使用方法:在IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D值為8976mg/L，不用滅菌)中添加5mL微生物絮凝劑，攪拌靜置0.2h，測定馬鈴薯淀粉廢水的COD值。
[0009]使用效果:用該微生物絮凝劑處理后馬鈴薯淀粉廢水的COD值為132mg/L，對COD的去除率達到99.98%ο
[0010]大量實驗證明，本發(fā)明制備的微生物絮凝劑對馬鈴薯淀粉廢水COD的去除率都在99%以上，完全達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實施方式】
[0011]下面通過具體實施例對本發(fā)明微生物絮凝劑的制備和應(yīng)用效果作進一步的說明。
[0012]實施例1
(1)微生物絮凝劑的制備:將種子培養(yǎng)基中的菌種用接種環(huán)挑取絮凝劑生產(chǎn)菌紅平紅球菌250mL，接入I L馬鈴薯淀粉廢水(C0D為5000mg/L，已滅菌)培養(yǎng)基中；再添加77g羊尿與磷酸氫銨的混合物(70g磷酸氫銨/7g羊尿)，在40°C下恒溫振蕩發(fā)酵75h ;發(fā)酵液經(jīng)離心(8000 r/min)，上清液即為微生物絮凝劑；
(2)微生物絮凝劑的應(yīng)用:在IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D值為8976mg/L，不用滅菌)中添加5mL上述制備的微生物絮凝劑，攪拌靜置0.2h，測定馬鈴薯淀粉廢水的COD值為132mg/L，對COD的去除率達到99.98%ο
[0013]實施例2
(1)微生物絮凝劑的制備:將種子培養(yǎng)基中的菌種用接種環(huán)挑取絮凝劑生產(chǎn)菌紅平紅球菌50mL，接入IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D為5500mg/L，已滅菌)培養(yǎng)基中；再添加22羊尿與磷酸氫銨的混合物(20g磷酸氫銨/2g羊尿)，在15°C下恒溫振蕩發(fā)酵50h ;發(fā)酵液經(jīng)離心(5000 r/min)，上清液即為微生物絮凝劑；
(2)微生物絮凝劑的應(yīng)用:在IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D值為8976mg/L，不用滅菌)中添加5mL上述制備的微生物絮凝劑，攪拌靜置0.2h，測定馬鈴薯淀粉廢水的COD值為148mg/L，對COD的去除率達到99.98%ο
[0014]實施例3
(I)微生物絮凝劑的制備:將種子培養(yǎng)基中的菌種用接種環(huán)挑取絮凝劑生產(chǎn)菌紅平紅球菌100mL，接入IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D為5300mg/L，已滅菌)培養(yǎng)基中；再添加66馬尿與磷酸氫銨的混合物(33g磷酸氫銨/33g馬尿)，在35°C下恒溫振蕩發(fā)酵60h ;發(fā)酵液經(jīng)離心(7000 r/min)，上清液即為微生物絮凝劑；
(2)微生物絮凝劑的應(yīng)用:在IL馬鈴薯淀粉廢水(COD值為8976mg/L，不用滅菌)中添加5mL上述制備的微生物絮凝劑，攪拌靜置0.2h，測定馬鈴薯淀粉廢水的COD值為127mg/L，對COD的去除率達到99.98%ο
[0015]實施例4
(1)微生物絮凝劑的制備:將種子培養(yǎng)基中的菌種用接種環(huán)挑取絮凝劑生產(chǎn)菌紅平紅球菌200mL，接入IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D為5400mg/L，已滅菌)培養(yǎng)基中；再添加55羊尿與磷酸氫銨的混合物(50g磷酸氫銨/5g羊尿)，在25°C下恒溫振蕩發(fā)酵65h ;發(fā)酵液經(jīng)離心(7500 r/min)，上清液即為微生物絮凝劑；
(2)微生物絮凝劑的應(yīng)用:在IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D值為8976mg/L，不用滅菌)中添加5mL上述制備的微生物絮凝劑，攪拌靜置0.2h，測定馬鈴薯淀粉廢水的COD值為119mg/L，對COD的去除率達到99.99%ο
[0016]實施例5
(1)微生物絮凝劑的制備:將種子培養(yǎng)基中的菌種用接種環(huán)挑取絮凝劑生產(chǎn)菌紅平紅球菌120mL，接入IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D為5400mg/L，已滅菌)培養(yǎng)基中；再添加40馬尿與磷酸氫銨的混合物(35g磷酸氫銨/5g馬尿)，在25°C下恒溫振蕩發(fā)酵65h ;發(fā)酵液經(jīng)離心(7500 r/min)，上清液即為微生物絮凝劑；
(2)微生物絮凝劑的應(yīng)用:在IL馬鈴薯淀粉廢水(C0D值為8976mg/L，不用滅菌)中添加5mL上述制備的微生物絮凝劑，攪拌靜置0.2h，測定馬鈴薯淀粉廢水的COD值為139mg/L，對COD的去除率達到99.98%ο
【主權(quán)項】
1.一種微生物絮凝劑的制備方法，是以紅平紅球菌為菌株，滅菌的馬鈴薯淀粉廢水為培養(yǎng)基，在添加營養(yǎng)物質(zhì)下進行發(fā)酵，發(fā)酵液經(jīng)離心后的上清液即為微生物絮凝劑。2.如權(quán)利要求1所述微生物絮凝劑的制備方法，其特征在于:所述馬鈴薯淀粉廢水培養(yǎng)基的 COD 值在 5000~5500mg/L。3.如權(quán)利要求1或2所述微生物絮凝劑的制備方法，其特征在于:所述菌株紅平紅球菌的接入量為:50~250mL/L培養(yǎng)基。4.如權(quán)利要求1或2所述微生物絮凝劑的制備方法，其特征在于:所述營養(yǎng)物質(zhì)為羊尿/馬尿與磷酸氫銨的混合物，營養(yǎng)物質(zhì)的添加量為22~77g/L培養(yǎng)基。5.如權(quán)利要求4所述微生物絮凝劑的制備方法，其特征在于:羊尿/馬尿與磷酸氫銨的質(zhì)量比為:l:l~l:10o6.如權(quán)利要求1或2所述微生物絮凝劑的制備方法，其特征在于:所述發(fā)酵條件為:在15~40°C下恒溫振蕩發(fā)酵50~75h。7.如權(quán)利要求1或2所述微生物絮凝劑的制備方法，其特征在于:所述離心的速度為5000-8000 r/min。8.如權(quán)利要求1所述方法制備的微生物絮凝劑處理馬鈴薯淀粉廢水中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微生物絮凝劑的制備方法，是以紅平紅球菌為菌株，以滅菌的馬鈴薯淀粉廢水為培養(yǎng)基，添加營養(yǎng)物質(zhì)進行發(fā)酵，發(fā)酵液經(jīng)離心后的上清液即為微生物絮凝劑。大量實驗證明，本發(fā)明制備的微生物絮凝劑對馬鈴薯淀粉廢水COD的去除率都在99%以上，完全達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】C02F3/34, C02F103/32
【公開號】CN104944594
【申請?zhí)枴緾N201510269635
【發(fā)明人】王挺, 張哲 , 朱桂蘭, 武玉剛, 武子博, 黑見星, 于文統(tǒng)
【申請人】蘭州康華環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月25日