一种微生物强化絮凝剂的制备方法与流程

本发明涉及絮凝剂加工，尤其涉及一种微生物强化絮凝剂的制备方法。

背景技术：

1、微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得，具有生物分解性和安全性，是一种高效、无毒、无二次污染的水处理剂，微生物絮凝剂在水处理和废水处理中被广泛应用，能够有效地去除水中的悬浮物，如悬浮颗粒、胶体物质和微生物等，改善水质，通过减少水中的浑浊度、悬浮物含量和颜色，改善水的透明度和外观，提高水的清澈度和卫生安全性。

2、随着工业化和城市化进程的加速，水体污染问题日益严重，对水处理技术的要求也越来越高，同时也会出现更复杂、更严重的水体污染问题，现有微生物絮凝剂的活性影响其水处理效率，为了解决水体复杂污染的问题，通过提高微生物絮凝剂的用量，会增加水处理成本，同时大量投放微生物絮凝剂仍可能改变水体的生态平衡，影响水生生物的生存和繁殖，对水质造成二次污染，当絮凝剂浓度超过一定范围时，其絮凝性能可能会下降，甚至出现反效果，即悬浮物重新分散到水中，导致水质恶化。

3、增加微生物絮凝剂的活性，是解决复杂水污染问题的关键，因此我们对此做出改进，提出一种微生物强化絮凝剂的制备方法。

技术实现思路

1、鉴于上述现有需要增加微生物絮凝剂的活性，以解决复杂水污染的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明目的是提供一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其目的在于：通过对微生物培养基进行调配，并添加离子与絮凝剂分子中的官能团发生相互作用，增强絮凝剂的结构稳定性和絮凝性能。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种微生物强化絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

4、微生物培养基调配：选择葡糖糖、黄原胶、左旋糖苷、茁霉胶α-葡聚糖和可溶性淀粉组成多糖培养基；

5、强化剂调配：选择nacl和cacl2配置为强化溶液；

6、对微生物絮凝剂进行筛选制备，具体包括以下步骤：

7、(1)将多糖培养基于25～30℃，100～130r/min，振荡培养25d，收集培养液，过滤除去菌体，得到发酵液，再冷冻离心10～15min，取上清液，形成a溶液；

8、(2)将强化溶液中加入乳化酶，控制温度30℃，快速振荡1min，形成b溶液；

9、(3)将b溶液加入a溶液中，控制温度25℃，摇床转速控制150r/min，振荡培养72h后，加入mgcl2溶液作为助凝剂，快速振荡1min后，取上清液，形成微生物强化絮凝剂；

10、(4)取一半剂量的微生物强化絮凝剂快速冻干后磨粉，形成絮凝剂冻干粉。

11、作为本发明所述微生物强化絮凝剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述葡糖糖、黄原胶、左旋糖苷、茁霉胶α-葡聚糖和可溶性淀粉的摩尔比为1：26～54：1：80～110：10～23：2～6。

12、作为本发明所述微生物强化絮凝剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述nac l为2mmo l/l，cac l2为4mmo l/l。

13、作为本发明所述微生物强化絮凝剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述步骤(1)中发酵液的提取步骤为：

14、1)将收集的培养液转移至过滤器中，滤膜孔径为0.22μm；

15、2)使用真空泵对过滤器进行加压；

16、3)过滤完成后，取从滤膜渗出的过滤液为发酵液。

17、作为本发明所述微生物强化絮凝剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述步骤(1)中提取上清液的步骤为：

18、1)使用无菌移液管，将离心管内的上清液吸出；

19、2)对离心管内的沉淀物再次离心，静置沉淀，再取出其上清液；

20、3)将上述吸出的两种上清液混合。

21、作为本发明所述微生物强化絮凝剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述步骤(2)中具体的操作步骤为：

22、1)将乳化酶中加入葡萄糖溶液，常温，快速振荡2min；

23、2)将nac l和cac l 2混合的强化溶液，常温下，快速振荡1min；

24、3)控制环境温度为30℃后，加入乳化酶混合溶液，快速振荡1min。

25、作为本发明所述微生物强化絮凝剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述步骤(4)中絮凝剂冻干粉使用步骤为：

26、1)将步骤(3)中微生物强化絮凝剂与絮凝剂冻干粉5:1混合；

27、2)首先离心8～10min，再快速振荡1min后进行投放。

28、本发明的有益效果：

29、1、本发明，通过调配强化溶液，nacl和cacl2都是常见的无机盐，使用成本低，通过提供nacl中的钠离子(na+)和氯离子(c l-)可以参与微生物体内的离子平衡调节和酶活性调节，有助于促进微生物的生长和活性，而cacl 2中的钙离子(ca2+)可以促进微生物细胞壁和细胞膜的稳定性，增强微生物的抗逆性，通过离子与絮凝剂分子中的官能团发生相互作用，增强絮凝剂的结构稳定性和絮凝性能，实现一种微生物强化絮凝剂。

30、2、本发明，通过通过以葡糖糖作为主要的碳源，为微生物提供能量，黄原胶、左旋糖苷等则提供不同种类的多糖，有助于微生物的生长和代谢，可溶性淀粉则提供稳定的碳源，确保微生物在生长过程中能量供应的稳定性，通过加入乳化酶混合从而提高微生物絮凝剂的合成速度和产量。

31、3、本发明，通过使用絮凝剂冻干粉，可以在保证絮凝效果的前提下，减少微生物强化絮凝剂的用量，从而降低生产成本，冻干粉形式的絮凝剂具有较长的保质期和便于运输的特点，也降低了储存和运输成本。

技术特征：

1.一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述葡糖糖、黄原胶、左旋糖苷、茁霉胶α-葡聚糖和可溶性淀粉的摩尔比为1：26～54：1：80～110：10～23：2～6。

3.根据权利要求2所述的一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述nacl为2mmol/l，cacl2为4mmol/l。

4.根据权利要求3所述的一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中发酵液的提取步骤为：

5.根据权利要求4所述的一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中提取上清液的步骤为：

6.根据权利要求5所述的一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中具体的操作步骤为：

7.根据权利要求6所述的一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中絮凝剂冻干粉使用步骤为：

技术总结本发明涉及絮凝剂加工技术领域，公开了一种微生物强化絮凝剂的制备方法，其中微生物强化絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：微生物培养基调配：选择葡糖糖、黄原胶、左旋糖苷、茁霉胶α‑葡聚糖和可溶性淀粉组成多糖培养基；强化剂调配：选择NaC l和CaC l <subgt;2</subgt;配置为强化溶液。该微生物强化絮凝剂的制备方法，通过调配强化溶液，提供NaC l中的钠离子(Na+)和氯离子(C l‑)可以参与微生物体内的离子平衡调节和酶活性调节，有助于促进微生物的生长和活性，而CaC l<subgt;2</subgt;中的钙离子(Ca2+)可以促进微生物细胞壁和细胞膜的稳定性，增强微生物的抗逆性，通过离子与絮凝剂分子中的官能团发生相互作用，增强絮凝剂的结构稳定性和絮凝性能，实现一种微生物强化絮凝剂。技术研发人员：赵金涛,王艳云,肖丽燕,安大略,黄海弟受保护的技术使用者：上海山恒生态科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15