申请日2017.10.16
公开(公告)日2017.12.29
IPC分类号C12N1/00; C02F1/52
摘要
本发明属于环境工程领域，特别涉及一种淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法。本发明由于水葫芦的生长需要大量的氮、磷等营养物质，因此它的根、茎、叶能够吸附水中氮、磷，并利用它的根、茎、叶在培养基中进行培养，从而分离出一株耐高浓度有机物和氨氮的高效絮凝微生物菌株，同时利用淀粉废水、玉米秸秆对菌株进行发酵生产微生物絮凝剂，一方面在发酵时间内补充微生物所需的磷源和其它营养物质，减少物料利用量，提高微生物絮凝剂合成效率，另一方面能够提高微生物絮凝剂在淀粉废水中COD的去除率，且微生物絮凝剂具有无毒的特性，避免了二次污染的问题。本发明所制备的淀粉废水处理用微生物絮凝剂是一种安全且高效的处理方法，值得推广和使用。
权利要求书
1.一种淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)按质量比1：1：1，将水葫芦的根、茎、叶用水洗涤，得洗涤后的根、茎、叶，按重量份数计，取30~40份水、15~20份琼脂、10~15份蛋白胨、5~6份氯化钠、3~4份牛肉膏进行混合均匀，高温下灭菌15~20min，得培养液，按质量比1：1：1：5~6，将洗涤后的根、茎、叶、培养液进行混合培养，直至菌丝出现，得菌丝混合物，将菌丝混合物用去离子水洗涤，收集洗涤液;
(2)按质量比1：0.8~1，将上清液、淀粉废水进行混合，高温灭菌，得培养液，按质量比1：2~3，将洗涤液、培养液进行发酵2~3d，得发酵液，按质量比1：5~6，将发酵液、蒸馏水进行混合稀释， 并离心10~20min，得上清液a，将上清液a放入旋转蒸发器，在温度60~80℃条件下浓缩，得浓缩液;
(3)按质量比5~6：2~3，将浓缩液、丙酮进行混合，并在温度-20~-15℃条件下静置30~50min后，再离心10~20min，得沉淀物，将沉淀物在温度40~60℃下真空干燥，收集干燥物，即得淀粉废水处理用微生物絮凝剂。
2.根据权利要求1所述淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中上清液是按质量比1：5~8，将玉米秸秆粉末、1.0mol/L盐酸溶液进行混合，浸泡1~2h，再在4000~6000rpm条件下离心沉淀10~20min，即得上清液。
说明书
一种淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，特别涉及一种淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法。
背景技术
淀粉是一种重要的工业原料，在淀粉、酒精、味精、柠檬酸等几个较大的生物化工行业中，淀粉废水的总排放量占首位。据初步统计，每年的废水产量大约2400万吨，这些废水营养成分丰富，主要含有溶解性淀粉、可溶性蛋白质、多糖、有机酸、氨基酸、矿物质及少量油脂，一般没有毒性，但COD很高，通常为10000~25000mg/L，SS为 3000~4000mg/L，污水处理难度大，投入运行费用高，若这些淀粉废水不经过处理直接排放，其水中所含的有机物，进入水体后会迅速消耗水中的溶解氧，造成水体因缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时还会促进水底的有机物质在厌氧条件下分解，而产生臭味，恶化水体，污染环境，损害人体健康，因此必须进行处理。
目前淀粉废水的处理方法主要有物化混凝法和生化方法两大类。物化混凝法只能除去淀粉废水中的悬浮物杂质和少部分水溶性污染物，总体的 COD去除率约在30~50%之间，该方法只能是作为淀粉废水的预处理。膜分离方法严重的膜污染使得膜法分离工艺在淀粉生产废水处理时很难应用;生物处理方法在处理高浓度有机废水方面，以处理费用低，处理效率高等优点被广泛应用，但生物处理受温度影响较大，秋冬季(尤其是北方地区)效果较差，近年来，生物处理方法已成为淀粉废水处理的主要方法，一些生物处理淀粉废水的工艺及装置已应用于淀粉废水的处理时有报道，但大部分淀粉生产企业对其排放的废水没能进行有效处理，多数是采用简单的氧化糖降解处理方法，更谈不上资源化处理。主要原因有两个方面，一是目前的处理技术工艺和设备投资较大，占地面积大，装置的运行和维护困难，费用高，企业难以承担;二是这些处理工艺及装置的总体技术水平不高，处理效率低，成本高，处理后的废水难以达到国家规定的排放标准。
目前国内外普遍采用以厌氧—好氧组合生物处理工艺为主处理方式处理淀粉废水。这种工艺在实际工程应用中可以去除COD，但系统耐冲击负荷较差，难以保障污染物稳定高效去除。
因此急需一种能够有效治理淀粉废水，在低温环境下处理效果好的淀粉废水处理方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前淀粉废水的处理方法主要有物化混凝法，虽处理效果良好，但投加的聚合无机盐絮凝剂只能除去淀粉废水中的悬浮物杂质和少部分水溶性污染物，导致COD去除率较低，且对环境有二次污染的问题，提供一种淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种淀粉废水处理用微生物絮凝剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)按质量比1：1：1，将水葫芦的根、茎、叶用水洗涤，得洗涤后的根、茎、叶，按重量份数计，取30~40份水、15~20份琼脂、10~15份蛋白胨、5~6份氯化钠、3~4份牛肉膏进行混合均匀，高温下灭菌15~20min，得培养液，按质量比1：1：1：5~6，将洗涤后的根、茎、叶、培养液进行混合培养，直至菌丝出现，得菌丝混合物，将菌丝混合物用去离子水洗涤，收集洗涤液;
(2)按质量比1：0.8~1，将上清液、淀粉废水进行混合，高温灭菌，得培养液，按质量比1：2~3，将洗涤液、培养液进行发酵2~3d，得发酵液，按质量比1：5~6，将发酵液、蒸馏水进行混合稀释， 并离心10~20min，得上清液a，将上清液a放入旋转蒸发器，在温度60~80℃条件下浓缩，得浓缩液;
(3)按质量比5~6：2~3，将浓缩液、丙酮进行混合，并在温度-20~-15℃条件下静置30~50min后，再离心10~20min，得沉淀物，将沉淀物在温度40~60℃下真空干燥，收集干燥物，即得淀粉废水处理用微生物絮凝剂。
所述步骤(2)中上清液是按质量比1：5~8，将玉米秸秆粉末、1.0mol/L盐酸溶液进行混合，浸泡1~2h，再在4000~6000rpm条件下离心沉淀10~20min，即得上清液。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明由于水葫芦的生长需要大量的氮、磷等营养物质，因此它的根、茎、叶能够吸附水中氮、磷，并利用它的根、茎、叶在培养基中进行培养，从而分离出一株耐高浓度有机物和氨氮的高效絮凝微生物菌株，同时利用淀粉废水、玉米秸秆对菌株进行发酵生产微生物絮凝剂，一方面实现废物的资源利用，且在发酵时间内补充微生物所需的磷源和其它营养物质，可以大幅度缩短发酵时间，减少物料利用量，提高微生物絮凝剂合成效率，另一方面能够提高微生物絮凝剂在淀粉废水中COD的去除率，同时微生物絮凝剂是通过借助离子键、氢键和范德华力能够吸附其他胶体颗粒，当絮凝剂分子的长度足够大，超过了溶液中胶体颗粒间产生排斥力的有效作用范围，架桥就会发生，从而形成一种三维网状结构的絮凝体，形成的絮凝体在重力的作用下沉降，如同过滤网，迅速网捕和卷扫水中的胶体颗粒，且微生物絮凝剂具有无毒的特性，因此，避免了对环境造成二次污染的问题。
