一種煤泥水中殘留聚丙烯酰胺的生物降解方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種煤泥水中殘留聚丙締酷胺的生物降解方法，尤其是設(shè)及一種利用 馴化后的球紅假單胞菌降解煤泥水中殘留聚丙締酷胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙締酷胺作為選煤廢水處理中應(yīng)用最廣泛的絮凝劑，使用量在逐年增加；隨著 聚丙締酷胺的大量使用，也相應(yīng)的帶來了一些問題。用絮凝劑處理過的煤泥水，其澄清水一 般作為廠內(nèi)循環(huán)水，里面含有不少殘留藥劑。有實踐表明，浮選藥劑和絮凝劑的相互作用是 一個可能影響浮選效果的因素，運主要是因為絮凝分子承擔了浮選藥劑的吸附作用，浮選 藥劑在煤粒表面的吸附能力下降。
[0003] 另一方面，循環(huán)水中長期的積累殘留的藥劑勢必會對選煤生產(chǎn)工藝的其它環(huán)節(jié)造 成影響，由于現(xiàn)在并沒有一個很好解決的辦法，不得不向外排出選煤廢水。運些外排的含聚 丙締酷胺的污水可能滲透到地下水或污染到農(nóng)田，它們在自然界的遷移、殘留和降解將會 給人們帶來潛在的危害，特別是聚丙締酷胺自然分解的單體丙締酷胺具有強烈的神經(jīng)毒性 和"Ξ致'（致崎、致突變、致癌)效應(yīng)。
[0004] 化學(xué)和物理處理方法雖然能取得很好的處理效果，但是操作繁瑣，費用昂貴，容易 帶來二次污染;生物降解法因其技術(shù)成熟、無二次污染、且運行費用低，能適應(yīng)各種環(huán)境，能 成為一種高效的處理聚丙締酷胺的方法。在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)硫酸鹽還原菌、枯草芽抱桿菌、 褐栗芽抱桿菌、黃抱原毛平革菌對聚丙締酷胺有降解作用，球紅假單胞菌作為一種能進行 光合作用的兼性厭氧菌還未見應(yīng)用在聚丙締酷胺降解中。本方法中選用的球紅假單胞菌對 煤泥水中殘留的聚丙締酷胺降解有明顯的效果，且它是非致病菌，在降解污染物的同時也 不會造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種煤泥水中殘留聚丙締酷胺的生物降解方法， 其優(yōu)點在于:菌株容易獲得，馴化后的球紅假單胞菌對煤泥水中殘留聚丙締酷胺有很好的 降解效果，且不會對環(huán)境造成二次污染。
[0006] 1、一種煤泥水中殘留聚丙締酷胺的生物降解方法，其特征在于:包含W下步驟。
[0007] 步驟一、種子的制備:從冰箱保存的球紅假單胞菌試管中挑取一環(huán)接入到富集培 養(yǎng)基中，菌株經(jīng)活化和擴大培養(yǎng)后，再按體積百分比2%接入到富集培養(yǎng)基中，在溫度為30 °C，初始抑=6,攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)36h，可得用于馴化的降解菌；
[000引步驟二、降解菌的馴化:取上述步驟一制得的種子按體積百分比1~5%接入到含 40~80ml富集培養(yǎng)基和10~30ml含聚丙締酷胺煤泥水的馴化培養(yǎng)基中，在溫度為25~40 °C，初始抑=5~7,攬拌速度為100~14化/min時培養(yǎng)54~72h，倒出10~30ml的上清液，然 后加入10~30ml含聚丙締酷胺煤泥水，持續(xù)培養(yǎng)4~7d;取第一階段馴化的菌液按體積百分 比1~5%接入到含100~150ml含聚丙締酷胺煤泥水和30~50ml富集培養(yǎng)基的馴化培養(yǎng)基 中，在溫度為25~40°C，初始抑=5~7,攬拌速度為100~14化/min時培養(yǎng)54~72h，倒出30 ~50ml的上清液，然后加入30~50ml含聚丙締酷胺煤泥水，持續(xù)培養(yǎng)7~lOd;
[0009] 步驟Ξ、單菌落的分離：取上述步驟二馴化后的菌株培養(yǎng)液，稀釋后涂布于含 lOOmg/L聚丙締酷胺的基礎(chǔ)固體培養(yǎng)基上，在溫度為30°C時培養(yǎng)72h，將長出的單菌落在固 體培養(yǎng)基上劃線純化兩次；
[0010] 步驟四、菌懸液的配制：取上述步驟Ξ純化后的菌落，接種到富集培養(yǎng)基中，在溫 度為30°C，初始抑=6，攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)4她，再取培養(yǎng)液于3000轉(zhuǎn)離屯、lOmin，倒 出上清液，用無菌生理鹽水沖洗底部的細菌，采用血球計數(shù)器計數(shù)，最后配制成lOVml的菌 懸液，4°C冰箱保存?zhèn)溆茫?br>[0011] 步驟五、將上述步驟四保存的菌懸液，按體積百分比1~5%接入到基礎(chǔ)培養(yǎng)基中， 在溫度為25~40°C，初始抑=5~7,攬拌速度為100~14化/min時培養(yǎng)5~8d，即可對聚丙締 酷胺取得較好的降解效果。
[0012] 2、如權(quán)利要求1所述的一種煤泥水中殘留聚丙締酷胺的生物降解方法，其特征在 于:所述富集培養(yǎng)基、基礎(chǔ)培養(yǎng)基和基礎(chǔ)固體培養(yǎng)基的配制方法如下：
[001引（1)富集培養(yǎng)基的制備：將下述重量的原料混合而成即可制得富集培養(yǎng)基:畑4化 1邑、拉冊04 0.2g、Na化 0.5g、化肥03 lg、CH3C00Na 2g、酵母膏l(xiāng)g、Mn化2·4出0 0.3g、微量元 素 5ml、瓊脂20g、1000ml去離子水、PH=7;
[0014] (2)基礎(chǔ)培養(yǎng)基的制備：將下述重量的原料混合而成即可制得基礎(chǔ)培養(yǎng)基:NH4化 1邑、拉冊〇4 0.2g、Na化 0.5g、化肥〇3 lg、CH3C00Na 2g、酵母膏l(xiāng)g、Mn化2·4出0 0.3g、微量元 素 5ml、瓊脂20g、0.1g聚丙締酷胺、1000ml去離子水、PH=7;
[0015] (3)基礎(chǔ)固體培養(yǎng)基的制備：將下述重量的原料混合而成即可制得基礎(chǔ)固體培養(yǎng) 基：NH此L lg、K2HP〇4 0.2g、化化 0.5g、化HC03 lg、CH3C00化 2g、酵母膏l(xiāng)g、Mn化2·4Η20 0.3g、微量元素5ml、瓊脂20g、0.1g聚丙締酷胺、1000ml去離子水、瓊脂20g、PH=7。
[0016] 3、如權(quán)利要求1所述的一種降解煤泥水中殘留聚丙締酷胺的方法，其特征在于:所 述步驟二中的第一階段馴化培養(yǎng)基是由40~80ml富集培養(yǎng)基和10~30ml含聚丙締酷胺煤 泥水混合而成，第二階段馴化培養(yǎng)基是由100~150ml含聚丙締酷胺煤泥水和30~50ml富集 培養(yǎng)基混合而成。
[0017] 4、如權(quán)利要求1所述的一種降解煤泥水中殘留聚丙締酷胺的方法，其特征在于:所 述煤泥水是選煤廠濃縮池經(jīng)絮凝劑聚丙締酷胺處理后的上清液，含聚丙締酷胺10~50mg/ L。
[0018] 本發(fā)明具有W下效果：
[0019] (1)本發(fā)明提供了一種煤泥水中殘留聚丙締酷胺的生物降解方法，采用的菌種篩 選方法是通過遞增降解物的濃度，馴化出對聚丙締酷胺有明顯降解效果的菌株。馴化所得 的菌株能夠W聚丙締酷胺為唯一氮源進行生長，最大降解率在36%左右。所述的馴化方法 操作簡便、費用低廉、效果明顯。
[0020] (2)本發(fā)明的目的是降解選煤廠循環(huán)水中殘留的聚丙締酷胺。目前采用生物法降 解煤泥水中殘留的聚丙締酷胺未見報道。本方法為高效降解煤泥水中殘留聚丙締酷胺打下 基礎(chǔ)。生物法降解聚丙締酷胺是一種綠色、安全的方法，對環(huán)境不會造成二次污染。
[0021 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
【附圖說明】
[0022] 圖1是實例1中聚丙締酷胺降解率與降解時間的關(guān)系；
[0023] 圖2是實例2中聚丙締酷胺降解率與降解時間的關(guān)系；
[0024] 圖3是實例3中聚丙締酷胺降解率與降解時間的關(guān)系；
[0025] 圖4是實例4中聚丙締酷胺降解率與降解時間的關(guān)系；
[0026] 圖5是實例5中聚丙締酷胺降解率與降解時間的關(guān)系。
【具體實施方式】
[0027] 聚丙締酷胺濃度的測定采用淀粉-艦化儒法，通過測定生物降解前后聚丙締酷胺 濃度的變化，即可表示出聚丙締酷胺的降解率，降解率的計算公式為：
[002引
[0029] 式中：Co為生物降解前聚丙締酷胺質(zhì)量濃度，mg/l;Ct為生物降解后聚丙締酷胺質(zhì) 量濃度，mg/L。
[0030] 實例 1
[0031] (1)種子的制備：從冰箱保存的球紅假單胞菌試管中挑取一環(huán)接入到富集培養(yǎng)基 中，菌株經(jīng)活化和擴大培養(yǎng)后，再按體積百分比2 %接入到富集培養(yǎng)基中，在溫度為30°C，初 始pH=6,攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)36h，可得用于馴化的降解菌；
[0032] (2)降解菌的馴化:取上述步驟一制得的種子按體積百分比2%接入到含50ml富集 培養(yǎng)基和20ml含聚丙締酷胺煤泥水的馴化培養(yǎng)基中，在溫度為30°C，初始pH = 6，攬拌速度 為13化/min時培養(yǎng)72h，倒出20ml的上清液，然后加入20ml含聚丙締酷胺煤泥水，持續(xù)培養(yǎng) 5d;取第一階段馴化的菌液按體積百分比2%接入到含150ml含聚丙締酷胺煤泥水和50ml富 集培養(yǎng)基的馴化培養(yǎng)基中，在溫度為30°C，初始pH = 6，攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)72h，倒 出50ml的上清液，然后加入50ml含聚丙締酷胺煤泥水，持續(xù)培養(yǎng)7d;
[0033] (3)單菌落的分離:取上述步驟二馴化后的菌株培養(yǎng)液，稀釋后涂布于含lOOmg/L 聚丙締酷胺的基礎(chǔ)固體培養(yǎng)基上，在溫度為30°C時培養(yǎng)72h，將長出的單菌落在固體培養(yǎng)基 上劃線純化兩次；
[0034] (4)菌懸液的配制：取上述步驟Ξ純化后的菌落，接種到富集培養(yǎng)基中，在溫度為 30°C，初始pH = 6，攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)48h，再取培養(yǎng)液于3000轉(zhuǎn)離屯、lOmin，倒出上 清液，用無菌生理鹽水沖洗底部的細菌，采用血球計數(shù)器計數(shù)，最后配制成lOVml的菌懸 液，4°C冰箱保存?zhèn)溆茫?br>[0035] (5)將上述步驟四保存的菌懸液，按體積百分比2%接入到基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，在溫度 為30°C，初始pH=5，攬拌速度為12化/min時培養(yǎng)7d，聚丙締酷胺的降解率達到32%。
[0036] 實例2
[0037] (1)種子的制備：從冰箱保存的球紅假單胞菌試管中挑取一環(huán)接入到富集培養(yǎng)基 中，菌株經(jīng)活化和擴大培養(yǎng)后，再按體積百分比2 %接入到富集培養(yǎng)基中，在溫度為30°C，初 始pH=6,攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)36h，可得用于馴化的降解菌；
[0038] (2)降解菌的馴化:取上述步驟一制得的種子按體積百分比2%接入到含50ml富集 培養(yǎng)基和20ml含聚丙締酷胺煤泥水的馴化培養(yǎng)基中，在溫度為30°C，初始pH = 6,攬拌速度 為13化/min時培養(yǎng)72h，倒出20ml的上清液，然后加入20ml含聚丙締酷胺煤泥水，持續(xù)培養(yǎng) 5d;取第一階段馴化的菌液按體積百分比2%接入到含150ml含聚丙締酷胺煤泥水和50ml富 集培養(yǎng)基的馴化培養(yǎng)基中，在溫度為30°C，初始pH = 6，攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)72h，倒 出50ml的上清液，然后加入50ml含聚丙締酷胺煤泥水，持續(xù)培養(yǎng)7d;
[0039] (3)單菌落的分離:取上述步驟二馴化后的菌株培養(yǎng)液，稀釋后涂布于含lOOmg/L 聚丙締酷胺的基礎(chǔ)固體培養(yǎng)基上，在溫度為30°C時培養(yǎng)72h，將長出的單菌落在固體培養(yǎng)基 上劃線純化兩次；
[0040] (4)菌懸液的配制：取上述步驟Ξ純化后的菌落，接種到富集培養(yǎng)基中，在溫度為 30°C，初始pH = 6，攬拌速度為13化/min時培養(yǎng)48h，再取培養(yǎng)液于3000轉(zhuǎn)離屯、lOmin，倒出上 清液，用無菌生理鹽水沖洗底部的細菌，采用血球計數(shù)器計數(shù)，最后配制成lOVml的菌懸 液，4°C冰箱保存?zhèn)溆茫?br>[0041] (5)將上述步驟四保存的菌懸液，按體積百分比3%接入到基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，在溫度 為35°C，