一种固定化生物催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固定化生物催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)对活性炭进行改性处理，具体包括以下步骤：①清洗，对活性炭进行去离子水清洗，清洗过程边搅拌边清洗，搅拌转速为60～80rpm，每次清洗时间为30min，清洗完成后立即排出清洗液，重复清洗3～5次，直到上清液澄清透明为止；②酸洗，将步骤①中清洗后的活性炭浸泡于0.01～0.02mol/L的硝酸溶液中浸泡2h，重复浸泡3次。本发明专利技术在微生物生长繁殖的过程中加入一定量的载体，让微生物直接在载体孔隙中生长繁殖，这样微生物和载体结合比较紧密，不容易脱落，而且利用琼脂对菌剂进行固定化处理，固定化生物催化剂使用期限可以延长2倍以上。

【技术实现步骤摘要】
一种固定化生物催化剂的制备方法
本专利技术涉及催化剂制备
，具体为一种固定化生物催化剂的制备方法。
技术介绍
在工业废水和黑臭水体处理过程中，由于水体的性质以及工艺的需求等，需要经常在系统中用高效催化剂菌剂提高处理效率，目前通常用的是高效液体菌剂，但是液体菌剂的会在反应过程中会流失，效率会急速下降，因而很快就会失去生化催化效果。因而需要一种稳定的固定化高效生物催化剂取代液体菌剂，即可以提高生物效率效率，又不会因菌剂流失而降低效率。生物催化剂经固定化后，一般对热、pH等的稳定性提高，对抑制剂的敏感性下降，可用简单的方法回收再利用，会更加有利于生化效率的提高，降低了生产成本。根据微生物与载体之间的作用方式，生物催化剂固定化可以分为四类：载体结合法、交联法、系统截流法、载体分隔法。现在广泛应用的是物理吸附法后的固定化生物催化剂。物理吸附法是利用吸附载体将生物催化剂吸附到其表面，从而制得固定化生物催化剂的方法，生产上通常是先将菌液进行发酵培养，培养好以后加入吸附载体进行吸附，一段时间后，依靠范德华力、氢键及静电作用等，微生物被吸附到载体上行成生物催化剂，吸附固定的微生物量一定，重复性和稳定性较差，微生物容易脱落，所以这种方法得到的固定化生物催化剂容易因微生物流失而失去效果。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种固定化生物催化剂的制备方法，解决了现有固定化生物催化剂容易因微生物流失而失去效果的问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种固定化生物催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)对活性炭进行改性处理，具体包括以下步骤：①清洗，对活性炭进行去离子水清洗，清洗过程边搅拌边清洗，搅拌转速为60～80rpm，每次清洗时间为30min，清洗完成后立即排出清洗液，重复清洗3～5次，直到上清液澄清透明为止；②酸洗，将步骤①中清洗后的活性炭浸泡于0.01～0.02mol/L的硝酸溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；③碱洗，将步骤②中酸洗后的活性炭浸泡于pH为12-13的NaOH溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；④二次清洗，将步骤③中碱洗后的活性炭进行去离子水清洗，直到去离子水出水pH<8.5为止。2)将步骤1)中改性后的活性炭和液体培养基常温下一起放置到容器搅拌1～2h，121℃高温灭菌30min，灭菌后边搅拌边降温直至室温，再持续搅拌2～4h，制备成生物催化剂载体；3)在步骤2)中的容器内接种特定的高效菌剂进行发酵培养；4)当步骤3)发酵培养完成后，将容器内的液体液体，收集固体，然后加入1％的琼脂固定液，进行固定化；5)固定化完成后，清水冲洗1～2次，得到的固定颗粒即为固定化生物催化剂。进一步优化本技术方案，所述步骤1)中的活性炭比表面积≥1000㎡/g，孔容积≥0.8㎡/g，强度≥90％，碘吸附值≥1000mg/g，活性炭粒径小于0.3cm。进一步优化本技术方案，所述步骤2)中改性活性炭体积与液体培养基体积比为5％～20％。进一步优化本技术方案，所述步骤2)中的液体培养机为针对高效菌剂研制的扩培培养基。进一步优化本技术方案，所述步骤2)中搅拌转速为120～150rpm。进一步优化本技术方案，所述步骤4)中的琼脂固定液需要在121℃下灭菌30min，搅拌降温到50℃后加入容器中，体积为步骤4)中固体颗粒堆积体积的2倍。进一步优化本技术方案，所述步骤4)中的固定化方法为首先进行搅拌，搅拌转速为60～80rpm，40℃下固定15min，然后降温到28℃，固定2h。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种固定化生物催化剂的制备方法，具备以下有益效果：1、该固定化生物催化剂的制备方法，在微生物生长繁殖的过程中加入一定量的载体，让微生物直接在载体孔隙中生长繁殖，这样微生物和载体结合比较紧密，不容易脱落，而且利用琼脂对菌剂进行固定化处理，固定化生物催化剂使用期限可以延长2倍以上。2、该固定化生物催化剂的制备方法，该制备好的固定化生物催化剂投加到生化系统中，可以快速提高生化效率，而且能长时间保持效果的稳定性，降低进水对生化系统的冲击，间接降低生产成本。3、该固定化生物催化剂的制备方法，相对于液体菌剂和普通的吸附型固定化生物催化剂，固定化高效生物催化剂流失率低，运行时间久，投加一次，能维护运行多年，可以降低成本。附图说明图1为本专利技术流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种固定化生物催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)对活性炭进行改性处理，具体包括以下步骤：①清洗，对活性炭进行去离子水清洗，清洗过程边搅拌边清洗，搅拌转速为60～80rpm，每次清洗时间为30min，清洗完成后立即排出清洗液，重复清洗3～5次，直到上清液澄清透明为止；②酸洗，将步骤①中清洗后的活性炭浸泡于0.01～0.02mol/L的硝酸溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；③碱洗，将步骤②中酸洗后的活性炭浸泡于pH为12-13的NaOH溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；④二次清洗，将步骤③中碱洗后的活性炭进行去离子水清洗，直到去离子水出水pH<8.5为止。2)将步骤1)中改性后的活性炭和液体培养基常温下一起放置到容器搅拌1～2h，121℃高温灭菌30min，灭菌后边搅拌边降温直至室温，再持续搅拌2～4h，制备成生物催化剂载体；3)在步骤2)中的容器内接种特定的高效菌剂进行发酵培养；4)当步骤3)发酵培养完成后，将容器内的液体液体，收集固体，然后加入1％的琼脂固定液，进行固定化；5)固定化完成后，清水冲洗1～2次，得到的固定颗粒即为固定化生物催化剂。具体的，步骤1)中的活性炭比表面积≥1000㎡/g，孔容积≥0.8㎡/g，强度≥90％，碘吸附值≥1000mg/g，活性炭粒径小于0.3cm。具体的，步骤2)中改性活性炭体积与液体培养基体积比为5％～20％。具体的，步骤2)中的液体培养机为针对高效菌剂研制的扩培培养基。具体的，步骤2)中搅拌转速为120～150rpm。具体的，步骤4)中的琼脂固定液需要在121℃下灭菌30min，搅拌降温到50℃后加入容器中，体积为步骤4)中固体颗粒堆积体积的2倍。具体的，步骤4)中的固定化方法为首先进行搅拌，搅拌转速为60～80rpm，40℃下固定15min，然后降温到28℃，固定2h。工作原理：吸附性质是活性炭的主要性质之一，活性炭具有像石墨晶粒无规则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定化生物催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)对活性炭进行改性处理，具体包括以下步骤：/n①清洗，对活性炭进行去离子水清洗，清洗过程边搅拌边清洗，搅拌转速为60～80rpm，每次清洗时间为30min，清洗完成后立即排出清洗液，重复清洗3～5次，直到上清液澄清透明为止；/n②酸洗，将步骤①中清洗后的活性炭浸泡于0.01～0.02mol/L的硝酸溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；/n③碱洗，将步骤②中酸洗后的活性炭浸泡于pH为12-13的NaOH溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；/n④二次清洗，将步骤③中碱洗后的活性炭进行去离子水清洗，直到去离子水出水pH<8.5为止。/n2)将步骤1)中改性后的活性炭和液体培养基常温下一起放置到容器搅拌1～2h，121℃高温灭菌30min，灭菌后边搅拌边降温直至室温，再持续搅拌2～4h，制备成生物催化剂载体；/n3)在步骤2)中的容器内接种特定的高效菌剂进行发酵培养；/n4)当步骤3)发酵培养完成后，将容器内的液体液体，收集固体，然后加入1％的琼脂固定液，进行固定化；/n5)固定化完成后，清水冲洗1～2次，得到的固定颗粒即为固定化生物催化剂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种固定化生物催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)对活性炭进行改性处理，具体包括以下步骤：
①清洗，对活性炭进行去离子水清洗，清洗过程边搅拌边清洗，搅拌转速为60～80rpm，每次清洗时间为30min，清洗完成后立即排出清洗液，重复清洗3～5次，直到上清液澄清透明为止；
②酸洗，将步骤①中清洗后的活性炭浸泡于0.01～0.02mol/L的硝酸溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；
③碱洗，将步骤②中酸洗后的活性炭浸泡于pH为12-13的NaOH溶液中浸泡2h，重复浸泡3次；
④二次清洗，将步骤③中碱洗后的活性炭进行去离子水清洗，直到去离子水出水pH<8.5为止。
2)将步骤1)中改性后的活性炭和液体培养基常温下一起放置到容器搅拌1～2h，121℃高温灭菌30min，灭菌后边搅拌边降温直至室温，再持续搅拌2～4h，制备成生物催化剂载体；
3)在步骤2)中的容器内接种特定的高效菌剂进行发酵培养；
4)当步骤3)发酵培养完成后，将容器内的液体液体，收集固体，然后加入1％的琼脂固定液，进行固定化；
5)固定化完成后，清水冲洗1～2次，得到的固定颗粒即为固定化生物催化剂。


2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：天津滴碳节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12