本发明专利技术公开了一种添加细菌纤维素壳核结构的复合油漆絮凝剂，包括以下步骤：（1）菌种分离纯化；（2）菌种的筛选；（3）菌种的发酵培养；(4)复合磁性微球的制备。本发明专利技术制备工艺简单，可适用于工业化大规模生产，可重复使用，降低成本，并且有效的解决了絮凝效率不佳、循环水沉渣等问题，保证了循环水长期有效的安全运行。
Composite paint flocculant adding bacterial cellulose core-shell structure
The invention discloses a method for adding bacterial cellulose core-shell composite paint flocculant, which comprises the following steps: (1) isolation and purification; (2) screening of strains (3 strains); fermentation; (4) composite magnetic microspheres. The invention has the advantages of simple preparation process, is suitable for large-scale industrialized production, can be reused, reduce costs, and effectively solves the problem of poor flocculation efficiency of circulation water, sediment and other issues, to ensure the safe operation of the long-term effective circulating water.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油漆絮凝剂
，尤其涉及一种添加细菌纤维素壳核结构的复合油漆絮凝剂。
技术介绍
随着汽车行业及家具制造业等行业的发展，喷涂油漆的用量越来越多，因此会有很多不能涂覆到工件上的漆雾就成为“过喷”涂料，过喷量达到25-60%。这些涂料中含有大量挥发性有机溶剂，危害着人类的健康，而且还严重污染了周围的环境和空气。喷涂是将涂料通过喷枪或者碟式雾化器在压力或离心力作用下，将油漆均匀的分散成细小的颗粒，最后将漆雾颗粒就被涂于物体表面的过程。过喷的漆雾通常进入循环水，通过室内外的水槽将循环水带出室外，因而可以降低工作人员身体危害，而且水可以循环利用。“过喷”涂料由于本身的粘性就很大，因此就会粘附在水槽、水管和水泵的壁上，经日积月累，就会形成较大的漆块导致管道堵塞，因而循环系统的工作效率就会降低。机械刮除法、化学药剂吸附凝聚分离法和生物讲解法等是喷涂房处理循环水最常用的几种方法，其中被广泛应用的是化学凝聚法。由于化学型凝聚剂的长期加入，导致循环水中有机物含量逐步累积，COD逐步升高，水质随之变差，造成循环水更换周期变短，浪费水资源，而且循环水系统中的沉渣太多，固废量大，而现在处理固废物主要是通过焚烧和填埋的方法，因此增加了对环境的污染，非但从根本上解决油漆废渣的污染问题，还增加了环境的负担，因此研究和开发绿色无毒污染小的絮凝剂，不仅可以大幅度降低固废量，而且可以降低成本。微生物絮凝剂是由各种各样的微生物生长过程中产出的安全无毒可生物降解的天然产物，它能够使水中的菌体细胞、悬浮颗粒以及胶体粒子等絮凝、沉淀，具有良好的环境相容性。杨双双在《微生物絮凝剂对油漆废水的絮凝研究》一文中通过一系列的分离筛选，得到一株较好的絮凝菌株FL-2，通过对菌株FL-2进行单因素试验，确定最佳的培养条件是30℃，pH为9，摇床转速为160r/min，培养基的成分中炭源为葡萄糖，混合氮源为硝酸钠、氯化铵和尿素，无机盐是硫酸镁，并且和胶冻样芽孢杆菌复配时达到良好的絮凝效果，但是两种微生物菌与无机絮凝剂复配时的效果不好。上文中通过一系列分离筛选步骤得到的菌株FL—2具有良好的絮凝效果，但是从大规模培养条件上看，成本较高，需要找到能够替代炭源和氮源培养的培养基，降低成本，有利于实现经济效益，并且在处理油漆废水时需要控制加入的量和复配菌种的加入顺序，造成步骤繁琐，提高成本，可以通过生物固定化技术将菌种固定在载体上，实现连续化操作、降低生产成本的目的，达到经济效益和环境效益双赢的效果。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种添加细菌纤维素壳核结构的复合油漆絮凝剂。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种添加细菌纤维素壳核结构的复合油漆絮凝剂，包括以下步骤：（1）菌种分离纯化将处理后期阶段的油漆废水装入无菌三角瓶中，置于4℃保存，将种子培养基于121℃下灭菌，冷却后取100μL废水接种到100ml的种子培养基中，于37℃恒温扩大培养24h，然后将培养液分别稀释到10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6倍，再将各个稀释后的菌悬液涂布于分离培养基上，37℃恒温培养24h，挑出形态好的菌落完成初步分离，再将挑选出的各个菌接种于种子培养基中，37℃恒温培养24h，对各个菌的培养液稀释并进行划线分离纯化，将最后得到的纯化单菌落保存在分离培养基上；（2）菌种的筛选将步骤（1）分离出来的菌分别用接种环接种于种子培养基中，在30℃，160r/min的条件下培养72h，用4g/L的高岭土悬浊液测试菌种的絮凝率，将絮凝率大于50%的菌种保留，并且进行多次传代，将筛选出的菌种保藏；（3）菌种的发酵培养a、将啤酒废水和制糖发酵废水分别在5000rpm下离心20min，去除悬浮杂质，其中制糖发酵废水总糖含量为19.85g/L，总氮含量为3263.3mg/L，啤酒废水总糖含量为196.1g/L，总氮含量为1796.8mg/L，然后按照总糖浓度7g/L，炭源和氮源比50:1进行稀释，并且添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，其中磷酸二氢钠浓度为2g/L，磷酸氢二钠浓度为5g/L，再加入硫酸镁调节发酵培养基的pH为9，高压灭菌备用；b、将步骤（2）中保藏在斜面的产生菌菌种接种到发酵培养基中，在30℃、150r/min恒温振荡器上培养3h，使各菌株均处于对数生长期，制成菌种悬浮液，按照5-10%的接种量接种到100ml步骤a制备的发酵培养基中，在30℃、转速为160r/min条件下培养72h；c、将步骤b制得的发酵液置于4℃高速冷冻离心机上于8000r/min离心30-40min，将得到的上清液中加入2倍量的无水乙醇在4℃下静置24h，然后继续在4℃条件下于8000r/min离心30-40min，将得到的沉淀用无水乙醇反复洗涤，置于透析袋中透析48h，冷冻干燥后得微生物絮凝剂；(4)复合磁性微球的制备d、将六水合氯化铁和四水合氯化亚铁按照三价铁和二价铁摩尔比1：1混合，电动搅拌使其充分混匀，在30℃时边搅拌边缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠直至溶液的pH为11，加热使其反应温度控制在60℃，然后逐滴加入油酸搅拌反应1-1.5h，反应结束后冷却至室温，然后用蒸馏水反复洗涤呈中性，真空干燥后磨碎备用；e、将细菌纤维素用0.1mol/L的氢氧化钠溶液完全浸没，然后置于90℃恒温水浴锅中加热0.7-1h，自然冷却至室温后用蒸馏水反复浸泡冲洗至中性，烘干后放置容器中，加入适量的蒸馏水，在氮气环境中，升高温度至45-55℃搅拌分散均匀，然后依次加入丙烯酸、过硫酸钾、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和步骤c制备的微生物絮凝剂，反应2.5-3h后取出反应物，在60℃烘箱中干燥，用无水乙醇于80℃下抽提8h，再用蒸馏水洗涤呈中性后，干燥、粉碎；f、将海藻酸钠用蒸馏水溶解制成浓度为3%的海藻酸钠溶液，再加入步骤e制备的产物超声搅拌均匀，静置除去气泡，再将氯化钙用蒸馏水溶解制成浓度为5%的氯化钙溶液，搅拌均匀后用适宜直径的滴管滴加到海藻酸钠混合溶液中，得到的复合微球用蒸馏水洗涤数遍后置于真空干燥箱中干燥，冷却至室温即可。所述的分离培养基的配方配比为：牛肉膏3-4g/L、蛋白胨10-12g/L、氯化钠5-6g/L、琼脂15-20g/L、加蒸馏水至1000ml；调节pH值至7.0-7.2，于121℃灭菌20min；种子培养基配方比为：牛肉膏3-4g/L、蛋白胨10-13g/L、氯化钠5-7g/L、加蒸馏水至1000ml，调节pH值至7-7.2，于121℃灭菌20min。所述步骤（4）中各原料按照重量份配比为：六水合氯化铁12.1-12.8、油酸0.4-0.6、细菌纤维素5.8-7.5、丙烯酸24-26、过硫酸钾0.3-0.4、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.01-0.02、海藻酸钠8.8-10、微生物絮凝剂1.8-2.2、四水合氯化亚铁适量、氯化钙适量、1mol/L氢氧化钠适量、0.1mol/L氢氧化钠适量、无水乙醇适量、蒸馏水适量。本专利技术的优点是：本专利技术从油漆废水中筛选、提取、分离、纯化出微生物絮凝剂产生菌，优化培养提高其絮凝活性，并且使用廉价培养基发酵培养降低微生物絮凝剂的生产成本，使其能够大规模生产培养，并且对废弃的资源进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种添加细菌纤维素壳核结构的复合油漆絮凝剂，其特征在于，包括以下步骤：（1）菌种分离纯化将处理后期阶段的油漆废水装入无菌三角瓶中，置于4℃保存，将种子培养基于121℃下灭菌，冷却后取100μL废水接种到100ml的种子培养基中，于37℃恒温扩大培养24h，然后将培养液分别稀释到10‑1、10‑2、10‑3、10‑4、10‑5、10‑6倍，再将各个稀释后的菌悬液涂布于分离培养基上，37℃恒温培养24h，挑出形态好的菌落完成初步分离，再将挑选出的各个菌接种于种子培养基中，37℃恒温培养24h，对各个菌的培养液稀释并进行划线分离纯化，将最后得到的纯化单菌落保存在分离培养基上；（2）菌种的筛选将步骤（1）分离出来的菌分别用接种环接种于种子培养基中，在30℃，160r/min的条件下培养72h，用4g/L的高岭土悬浊液测试菌种的絮凝率，将絮凝率大于50%的菌种保留，并且进行多次传代，将筛选出的菌种保藏；（3）菌种的发酵培养a、将啤酒废水和制糖发酵废水分别在5000rpm下离心20min，去除悬浮杂质，其中制糖发酵废水总糖含量为19.85g/L，总氮含量为3263.3mg/L，啤酒废水总糖含量为196.1g/L，总氮含量为1796.8mg/L，然后按照总糖浓度7g/L，炭源和氮源比50:1进行稀释，并且添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，其中磷酸二氢钠浓度为2g/L，磷酸氢二钠浓度为5g/L，再加入硫酸镁调节发酵培养基的pH为9，高压灭菌备用；b、将步骤（2）中保藏在斜面的产生菌菌种接种到发酵培养基中，在30℃、150r/min恒温振荡器上培养3h，使各菌株均处于对数生长期，制成菌种悬浮液，按照5‑10%的接种量接种到100ml步骤a制备的发酵培养基中，在30℃、转速为160r/min条件下培养72h；c、将步骤b制得的发酵液置于4℃高速冷冻离心机上于8000r/min离心30‑40min，将得到的上清液中加入2倍量的无水乙醇在4℃下静置24h，然后继续在4℃条件下于8000r/min离心30‑40min，将得到的沉淀用无水乙醇反复洗涤，置于透析袋中透析48h，冷冻干燥后得微生物絮凝剂；(4)复合磁性微球的制备d、将六水合氯化铁和四水合氯化亚铁按照三价铁和二价铁摩尔比1：1混合，电动搅拌使其充分混匀，在30℃时边搅拌边缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠直至溶液的pH为11，加热使其反应温度控制在60℃，然后逐滴加入油酸搅拌反应1‑1.5h，反应结束后冷却至室温，然后用蒸馏水反复洗涤呈中性，真空干燥后磨碎备用；e、将细菌纤维素用0.1mol/L的氢氧化钠溶液完全浸没，然后置于90℃恒温水浴锅中加热0.7‑1h，自然冷却至室温后用蒸馏水反复浸泡冲洗至中性，烘干后放置容器中，加入适量的蒸馏水，在氮气环境中，升高温度至45‑55℃搅拌分散均匀，然后依次加入丙烯酸、过硫酸钾、N，N‑亚甲基双丙烯酰胺和步骤c制备的微生物絮凝剂，反应2.5‑3h后取出反应物，在60℃烘箱中干燥，用无水乙醇于80℃下抽提8h，再用蒸馏水洗涤呈中性后，干燥、粉碎；f、将海藻酸钠用蒸馏水溶解制成浓度为3%的海藻酸钠溶液，再加入步骤e制备的产物超声搅拌均匀，静置除去气泡，再将氯化钙用蒸馏水溶解制成浓度为5%的氯化钙溶液，搅拌均匀后用适宜直径的滴管滴加到海藻酸钠混合溶液中，得到的复合微球用蒸馏水洗涤数遍后置于真空干燥箱中干燥，冷却至室温即可。...
【技术特征摘要】
1.一种添加细菌纤维素壳核结构的复合油漆絮凝剂，其特征在于，包括以下步骤：（1）菌种分离纯化将处理后期阶段的油漆废水装入无菌三角瓶中，置于4℃保存，将种子培养基于121℃下灭菌，冷却后取100μL废水接种到100ml的种子培养基中，于37℃恒温扩大培养24h，然后将培养液分别稀释到10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6倍，再将各个稀释后的菌悬液涂布于分离培养基上，37℃恒温培养24h，挑出形态好的菌落完成初步分离，再将挑选出的各个菌接种于种子培养基中，37℃恒温培养24h，对各个菌的培养液稀释并进行划线分离纯化，将最后得到的纯化单菌落保存在分离培养基上；（2）菌种的筛选将步骤（1）分离出来的菌分别用接种环接种于种子培养基中，在30℃，160r/min的条件下培养72h，用4g/L的高岭土悬浊液测试菌种的絮凝率，将絮凝率大于50%的菌种保留，并且进行多次传代，将筛选出的菌种保藏；（3）菌种的发酵培养a、将啤酒废水和制糖发酵废水分别在5000rpm下离心20min，去除悬浮杂质，其中制糖发酵废水总糖含量为19.85g/L，总氮含量为3263.3mg/L，啤酒废水总糖含量为196.1g/L，总氮含量为1796.8mg/L，然后按照总糖浓度7g/L，炭源和氮源比50:1进行稀释，并且添加磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，其中磷酸二氢钠浓度为2g/L，磷酸氢二钠浓度为5g/L，再加入硫酸镁调节发酵培养基的pH为9，高压灭菌备用；b、将步骤（2）中保藏在斜面的产生菌菌种接种到发酵培养基中，在30℃、150r/min恒温振荡器上培养3h，使各菌株均处于对数生长期，制成菌种悬浮液，按照5-10%的接种量接种到100ml步骤a制备的发酵培养基中，在30℃、转速为160r/min条件下培养72h；c、将步骤b制得的发酵液置于4℃高速冷冻离心机上于8000r/min离心30-40min，将得到的上清液中加入2倍量的无水乙醇在4℃下静置24h，然后继续在4℃条件下于8000r/min离心30-40min，将得到的沉淀用无水乙醇反复洗涤，置于透析袋中透析48h，冷冻干燥后得微生物絮凝剂；(4)复合磁性微球的制备d、将六水合氯化铁和四水合...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝盆鑫，祝秀凤，汪鹏程，孙巨福，戴宇钧，
申请(专利权)人：天长市银狐漆业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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