一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑以及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理劑技術領域，具體地說是涉及一種加載活性菌體的生物海綿鐵 改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑以及制備方法。
【背景技術】
[0002] 殼聚糖在酸性溶液中會形成高電荷密度的陽離子聚電解質，顯示出良好的絮凝性 能，可以廣泛的應用于水處理領域，但是殼聚糖存在不易回收，相對分子量較小、架橋能力 差等不足，使其直接應用受到限制，因此殼聚糖的改性成為性高效水處理領域的研究熱點。
[0003] 可以在殼聚糖表面接枝新的官能團，增加吸附活性點的密度，從而提高其吸附能 力，也可以殼聚糖與其它物質進行復合，通過相互促進提高絮凝效能，同時降低成本，使吸 附劑多功能化，提尚吸附性能。

【發(fā)明內容】

[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性 殼聚糖高效重金屬廢水處理劑以及制備方法。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案為： 一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑，其特征在于， 該組合物包括由下列重量份的原料：殼聚糖5-6、生物海綿鐵40-55、聚乙烯醇納米纖維 20-30、陽離子聚丙酰胺3-4、大分子量普魯蘭多糖2-3、苯丙氨酸5-6、酵母細胞壁2-3、活性 菌體1-2、木質素磺酸鈉2-3、聚環(huán)氧琥珀酸3-4、適量的去離子水、適量的水。
[0006] -種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟： (1) 取殼聚糖、聚環(huán)氧琥珀酸混合，并加入總重量33-44倍的去離子水，在50-60°C下混 合攪拌2-3h至均勻，加入生物海綿鐵以及酵母細胞壁攪拌均勻，之后先采用真空離心脫水 至水分含量為總重量的80%，得改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液備用； (2) 將大分子量普魯蘭多糖通過噴霧技術包覆在活性菌體表面，形成活性菌體復合 體，將活性菌體復合體加入改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液中，攪拌均勻之后，采用通氧氣輔助低溫 干燥技術至水分含量為總重量的15%，得加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉備 用； (3) 取聚乙烯醇納米纖維、陽離子聚丙酰胺、苯丙氨酸以及總重量3-4倍的去離子水混 合攪拌均勻，得改性納米纖維復合液備用； (4) 將加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉、改性納米纖維復合液以及木質 素磺酸鈉混合，攪拌均勻，先低溫離心脫水至水分含量為總重量的18-20%，然后采用螺旋擠 壓造粒機制造多孔顆粒，自然通風晾S-IOd即得。
[0007] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明采用生物海綿鐵修飾改性殼聚糖，一方面提高了吸附能力，同時為活性菌體提 供了良好的生存環(huán)境，提高了活性菌體在重金屬廢水處理上的活性和高效性，同時，酵母細 胞壁具有為活性菌體提供營養(yǎng)以及吸附水體重金屬的雙重作用，采用的聚乙烯醇納米纖維 能夠有效地提尚顆粒制劑的占空比，提尚吸附效率。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合具體實施例對本發(fā)明所述技術方案作進一步的說明。
[0009] 實施例1 : 一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑，該組合物包括由 下列重量（kg)的原料：殼聚糖5、生物海綿鐵40、聚乙烯醇納米纖維30、陽離子聚丙酰胺4、 大分子量普魯蘭多糖2、苯丙氨酸6、酵母細胞壁2、活性菌體1、木質素磺酸鈉3、聚環(huán)氧琥珀 酸3、適量的去咼子水、適量的水。
[0010] -種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑的制備方法， 包括以下步驟： (1) 取殼聚糖、聚環(huán)氧琥珀酸混合，并加入總重量33倍的去離子水，在55°C下混合攪拌 2. 5h至均勻，加入生物海綿鐵以及酵母細胞壁攪拌均勻，之后先采用真空離心脫水至水分 含量為總重量的80%，得改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液備用； (2) 將大分子量普魯蘭多糖通過噴霧技術包覆在活性菌體表面，形成活性菌體復合 體，將活性菌體復合體加入改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液中，攪拌均勻之后，采用通氧氣輔助低溫 干燥技術至水分含量為總重量的15%，得加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉備 用； (3) 取聚乙烯醇納米纖維、陽離子聚丙酰胺、苯丙氨酸以及總重量3. 5倍的去離子水混 合攪拌均勻，得改性納米纖維復合液備用； (4) 將加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉、改性納米纖維復合液以及木質 素磺酸鈉混合，攪拌均勻，先低溫離心脫水至水分含量為總重量的18%，然后采用螺旋擠壓 造粒機制造多孔顆粒，自然通風晾8d即得。
[0011] 實施例2: 一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑，該組合物包括由 下列重量（kg)的原料：殼聚糖5. 5、生物海綿鐵47. 5、聚乙烯醇納米纖維25、陽離子聚丙酰 胺3. 5、大分子量普魯蘭多糖2. 5、苯丙氨酸5. 5、酵母細胞壁2. 5、活性菌體1. 5、木質素磺酸 鈉2. 5、聚環(huán)氧琥泊酸3. 5、適量的去尚子水、適量的水。
[0012] -種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑的制備方法， 包括以下步驟： (1) 取殼聚糖、聚環(huán)氧琥珀酸混合，并加入總重量38倍的去離子水，在55°C下混合攪拌 2. 5h至均勻，加入生物海綿鐵以及酵母細胞壁攪拌均勻，之后先采用真空離心脫水至水分 含量為總重量的80%，得改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液備用； (2) 將大分子量普魯蘭多糖通過噴霧技術包覆在活性菌體表面，形成活性菌體復合 體，將活性菌體復合體加入改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液中，攪拌均勻之后，采用通氧氣輔助低溫 干燥技術至水分含量為總重量的15%，得加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉備 用； (3) 取聚乙烯醇納米纖維、陽離子聚丙酰胺、苯丙氨酸以及總重量3. 5倍的去離子水混 合攪拌均勻，得改性納米纖維復合液備用； (4) 將加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉、改性納米纖維復合液以及木質 素磺酸鈉混合，攪拌均勻，先低溫離心脫水至水分含量為總重量的19%，然后采用螺旋擠壓 造粒機制造多孔顆粒，自然通風晾9d即得。
[0013] 實施例3: 一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑，該組合物包括由 下列重量（kg)的原料：殼聚糖6、生物海綿鐵55、聚乙烯醇納米纖維20、陽離子聚丙酰胺3、 大分子量普魯蘭多糖3、苯丙氨酸5、酵母細胞壁2、活性菌體1-2、木質素磺酸鈉2、聚環(huán)氧琥 ?白酸4、適量的去咼子水、適量的水。
[0014] -種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑的制備方法， 包括以下步驟： (1) 取殼聚糖、聚環(huán)氧琥珀酸混合，并加入總重量44倍的去離子水，在55°C下混合攪拌 2. 5h至均勻，加入生物海綿鐵以及酵母細胞壁攪拌均勻，之后先采用真空離心脫水至水分 含量為總重量的80%，得改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液備用； (2) 將大分子量普魯蘭多糖通過噴霧技術包覆在活性菌體表面，形成活性菌體復合 體，將活性菌體復合體加入改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液中，攪拌均勻之后，采用通氧氣輔助低溫 干燥技術至水分含量為總重量的15%，得加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉備 用； (3) 取聚乙烯醇納米纖維、陽離子聚丙酰胺、苯丙氨酸以及總重量3. 5倍的去離子水混 合攪拌均勻，得改性納米纖維復合液備用； (4) 將加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉、改性納米纖維復合液以及木質 素磺酸鈉混合，攪拌均勻，先低溫離心脫水至水分含量為總重量的20%，然后采用螺旋擠壓 造粒機制造多孔顆粒，自然通風晾IOd即得。
[0015] 先以三份IOKg富含10%Cu2+放射離子的污染水為樣例水，分別加入0. 5Kg實施例 1-3制備水處理制劑，2h后再次測量三份污染水中Cu2+含量，計算吸附率，在以三份IOKg富 含10%Cd 2+放射離子的污染水為樣例水，再次加入第一次使用過的水處理制劑，2h后再次 測量三份污染水中Cu2+含量，比較重復利用率，結果如下。
[0016] 表1采用實施例1-3制備的水處理制劑分別處理三份樣例水結果
由上表可知，本發(fā)明的制品對重金屬廢水具有較好的吸附率和較高的重復利用率。
【主權項】
1. 一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑，其特征在于， 該組合物包括由下列重量份的原料：殼聚糖5-6、生物海綿鐵40-55、聚乙烯醇納米纖維 20-30、陽離子聚丙酰胺3-4、大分子量普魯蘭多糖2-3、苯丙氨酸5-6、酵母細胞壁2-3、活性 菌體1-2、木質素磺酸鈉2-3、聚環(huán)氧琥珀酸3-4、適量的去離子水、適量的水。2. -種如權利要求1所述的加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水 處理劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 取殼聚糖、聚環(huán)氧琥珀酸混合，并加入總重量33-44倍的去離子水，在50-60°C下混 合攪拌2-3h至均勻，加入生物海綿鐵以及酵母細胞壁攪拌均勻，之后先采用真空離心脫水 至水分含量為總重量的80%，得改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液備用； (2) 將大分子量普魯蘭多糖通過噴霧技術包覆在活性菌體表面，形成活性菌體復合 體，將活性菌體復合體加入改性殼聚糖營養(yǎng)環(huán)境液中，攪拌均勻之后，采用通氧氣輔助低溫 干燥技術至水分含量為總重量的15%，得加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉備 用； (3) 取聚乙烯醇納米纖維、陽離子聚丙酰胺、苯丙氨酸以及總重量3-4倍的去離子水混 合攪拌均勻，得改性納米纖維復合液備用； (4) 將加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖復合粉、改性納米纖維復合液以及木質 素磺酸鈉混合，攪拌均勻，先低溫離心脫水至水分含量為總重量的18-20%，然后采用螺旋擠 壓造粒機制造多孔顆粒，自然通風晾S-IOd即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加載活性菌體的生物海綿鐵改性殼聚糖高效重金屬廢水處理劑以及制備方法，該組合物包括由下列重量份的原料：殼聚糖5-6、生物海綿鐵40-55、聚乙烯醇納米纖維20-30、陽離子聚丙酰胺3-4、大分子量普魯蘭多糖2-3、苯丙氨酸5-6、酵母細胞壁2-3、活性菌體1-2、木質素磺酸鈉2-3、聚環(huán)氧琥珀酸3-4等。本發(fā)明采用生物海綿鐵修飾改性殼聚糖，一方面提高了吸附能力，同時為活性菌體提供了良好的生存環(huán)境，提高了活性菌體在重金屬廢水處理上的活性和高效性，同時，酵母細胞壁具有為活性菌體提供營養(yǎng)以及吸附水體重金屬的雙重作用，采用的聚乙烯醇納米纖維能夠有效地提高顆粒制劑的占空比，提高吸附效率。
【IPC分類】C02F1/28, C02F1/52
【公開號】CN105217762
【申請?zhí)枴緾N201510765417
【發(fā)明人】金林墨
【申請人】金林墨
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月11日