一種含殼聚糖的生物復(fù)配絮凝劑及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及一種新型絮凝劑。具體而言，本發(fā)明涉及通過將微生 物絮凝劑與三元接枝改性殼聚糖復(fù)配制備得到的復(fù)配絮凝劑及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前各大汽車生產(chǎn)廠采用的汽車面漆基本已全部水性化，水性涂漆也在一些廠商 的涂裝線上應(yīng)用。
[0003] 雖然與油性漆相比，水性漆具有水溶性、低VOC排放量等特點而更加環(huán)保、安全， 但是在水性漆廢水處理過程中，仍存在含水量高、漆渣分散、水體泡沫大、回收率低等弊病， 影響后續(xù)生化處理效果，造成排放不達(dá)標(biāo)、分離出來的漆渣含水率高等諸多問題。因此，不 管是漆劑自身，還是現(xiàn)場管理，對于水性漆廢水處理的要求均比溶劑型廢水高。
[0004] 目前本領(lǐng)域的絮凝用產(chǎn)品主要有無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及微生物絮凝劑等類 別。
[0005] 無機(jī)絮凝劑的主要成分為鐵、鋁以及水解聚合產(chǎn)物，按分子量的大小有低分子絮 凝劑和高分子絮凝劑之分。無機(jī)低分子絮凝劑處理污水，投加量比較大，污染嚴(yán)重，得不到 很好的應(yīng)用。而無機(jī)高分子絮凝劑具有處理效果好、添加量少等優(yōu)點，近年來發(fā)展迅速。但 是這類絮凝劑容易造成二次污染，對生態(tài)環(huán)境帶來了諸多不利的影響，并且具有一定的腐 蝕作用，不利于后續(xù)應(yīng)用。
[0006] 有機(jī)絮凝劑主要分為合成高分子絮凝劑和天然高分子絮凝劑。有機(jī)合成高分子絮 凝劑普遍分子量較大，有效官能團(tuán)較多，如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚丙烯酸等，具有用量 小、絮凝速度快、絮凝效果好等優(yōu)點，但是，該類絮凝劑很難降解，毒性較大，一定程度上限 制了其在水處理中的應(yīng)用。天然高分子化合物的分子量分布廣、活性基團(tuán)多、結(jié)構(gòu)多樣化， 易于通過改性制得絮凝效果優(yōu)異的絮凝劑，所以對其開發(fā)利用受到了人們的廣泛關(guān)注。經(jīng) 改性后的天然高分子絮凝劑保持了原有的高效、易降解的特點。目前，淀粉改性絮凝劑的研 宄最為引人注目，這是因為淀粉來源廣泛、價格比較便宜、可以生物降解，不會對環(huán)境造成 污染。此外，甲殼素的改性及應(yīng)用研宄也成為了人們關(guān)注的焦點。目前我國甲殼素類的研 宄發(fā)展迅速，進(jìn)行了較多的開發(fā)應(yīng)用，并已取得了相應(yīng)的成效。
[0007] 微生物絮凝劑開發(fā)于80年代后期，相對于無機(jī)高分子與有機(jī)高分子等化學(xué)型絮 凝劑來說，是通過生化技術(shù)，從微生物體或者分泌物中提取、純化出的一種新型水處理劑， 無毒無害，可生物降解。該絮凝劑能夠使水中的菌體細(xì)胞、懸浮顆粒以及膠體粒子等絮凝、 沉淀，從而實現(xiàn)固液分離。微生物絮凝劑具有安全、高效、無二次污染等特性，應(yīng)用范圍相當(dāng) 廣泛，如食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、廢水處理等領(lǐng)域。
[0008] 國內(nèi)外已經(jīng)有大量關(guān)于微生物絮凝劑的研宄。研宄發(fā)現(xiàn)，多聚糖、糖蛋白、DNA、纖 維素等高分子物質(zhì)是其主要成分，相對分子質(zhì)量很大。因為該絮凝劑是大分子，所以它能夠 利用本身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢使水中的有色物質(zhì)、懸浮顆粒、菌體細(xì)胞、以及膠體粒子等絮凝、沉淀， 從而實現(xiàn)固液分離。微生物絮凝劑具有可生物降解、無毒、高效、無二次污染等特性，在食品 工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、廢水處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。微生物絮凝劑具有很好的發(fā)展前景，人們關(guān)注 的焦點已經(jīng)集中在微生物絮凝劑的開發(fā)及應(yīng)用研宄中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是要利用三元接枝改性殼聚糖與微生物絮凝劑的優(yōu)勢，制備出一種 新型的復(fù)配絮凝劑，以實現(xiàn)水性漆廢水的良好去除效果。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0011] 一方面，本發(fā)明提供一種用于處理水性漆廢水的復(fù)配絮凝劑，所述復(fù)配絮凝劑包 括微生物絮凝劑和三元接枝改性殼聚糖，所述微生物絮凝劑由保藏號為CGMCCNO. 9379的 假單胞菌（Pseudomonassp.)FL-1發(fā)酵產(chǎn)生。
[0012] 本發(fā)明所提供的菌株為門多薩假單胞菌FL-1，是從江蘇韓一模塑有限公司的廢水 中分離得到的，已于2014年6月25日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物 中心（簡稱CGMCC，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研宄所）， 保藏號為CGMCCNo. 9379。其具有以下生物學(xué)特性：在牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基上，37°C下 培養(yǎng)24h，菌落產(chǎn)生，呈現(xiàn)為圓形，乳白色，邊緣規(guī)整，光滑，有粘性。
[0013] 該菌株的16SrDNA基因序列測定結(jié)果如下序列所示：
[0014] SEQIDNO: 1
【主權(quán)項】
1. 一種用于處理水性漆廢水的復(fù)配絮凝劑，其特征在于，所述復(fù)配絮凝劑包括微生物 絮凝劑和三元接枝改性殼聚糖，所述微生物絮凝劑由保藏號為CGMCC NO. 9379的假單胞菌 (Pseudomonas sp.) FL-1 發(fā)酵產(chǎn)生。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配絮凝劑，其特征在于，所述微生物絮凝劑由包括以下步 驟的方法制得： 將所述假單胞菌接種在發(fā)酵培養(yǎng)基中，在25-35 °C下，以120-200r/min的轉(zhuǎn) 速培養(yǎng)60-80h ;其中，所述發(fā)酵培養(yǎng)基包含葡萄糖20-40g，KH2P042g，K2HP0 45g， (NH4)2SO4O. 2-0. 75g，NaCl 0· lg，MgSO4 ·7Η20 0· 5g，尿素 0· 2g，酵母膏 0· 5g，蒸餾水 lOOOmL， pH 6-8 ； 優(yōu)選地，將對數(shù)生長期的所述假單胞菌以種子液與發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為3 %的接種 量接種在發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30°C下，以160r/min的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)72h，其中所述種子液中的菌濃 度為 2. 3 X IO6個/mL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)配絮凝劑，其特征在于，所述三元接枝改性殼聚糖由包 括以下步驟的方法制得： 以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，通過自由基聚合反應(yīng)接枝二甲基二烯丙基氯化銨、陽離子淀粉 對殼聚糖進(jìn)行改性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的復(fù)配絮凝劑，其特征在于，所述三元接枝改性殼 聚糖由包括以下步驟的方法制得： 將殼聚糖與陽離子淀粉充分溶解于冰醋酸水溶液中，保持水浴90°C并通N2保護(hù) l〇min，之后滴加硝酸鈰銨水溶液與二甲基二烯丙基氯化銨水溶液，反應(yīng)3. 5h，冷卻后調(diào)節(jié) pH至7-8,攪拌條件下加入無水乙醇洗滌2-3次，抽濾，真空干燥得到粗品，將粗品再用丙酮 索氏提取8-10h，真空干燥得到三元接枝改性殼聚糖； 優(yōu)選地，將制得的所述三元接枝改性殼聚糖配制成濃度為5-40g/L、優(yōu)選10g/L的水溶 液； 優(yōu)選地，將制得的所述三元接枝改性殼聚糖先用5mol/L的鹽酸溶液溶解，然后加入蒸 餾水配制成濃度為l〇g/L的水溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的復(fù)配絮凝劑，其特征在于，在制備三元接枝改性 殼聚糖時，以質(zhì)量比計，殼聚糖：陽離子淀粉：二甲基二稀丙基氯化按=卜3 :1-2 :2-4,優(yōu) 選 I : I. 1 : 3 ; 優(yōu)選地，以摩爾百分?jǐn)?shù)計，使用的硝酸鈰銨是殼聚糖的0. 1-0. 5% ; 優(yōu)選地，所述冰醋酸水溶液的濃度為2%，二甲基二烯丙基氯化銨水溶液的濃度為 80%，硝酸鈰銨水溶液的濃度為0. 055mol/L。
6. -種絮凝水性漆廢水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 先后向所述水性漆廢水中投入權(quán)利要求1至5中任一項所述的復(fù)配絮凝劑中的三元接 枝改性殼聚糖和微生物絮凝劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 向所述水性漆廢水中投加三元接枝改性殼聚糖水溶液，攪拌使其與廢水混合均勻后， 加入微生物絮凝劑，攪拌均勻后，靜置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述三元接枝改性殼聚糖水溶液與微 生物絮凝劑的投加量比為1:1-5,優(yōu)選1:1-3,更優(yōu)選1:2。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其特征在于，先將所述水性漆廢水的pH 調(diào)為6-12,優(yōu)選調(diào)為7-8。
10. 權(quán)利要求1至5中任一項所述的復(fù)配絮凝劑在制備水性漆絮凝產(chǎn)品中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)配絮凝劑，該絮凝劑由微生物絮凝劑與三元接枝改性殼聚糖組成。所述微生物絮凝劑由假單胞菌(Pseudomonas？sp.)FL-1產(chǎn)生的，其由中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏，其簡稱為CGMCC，保藏號為CGMCC？NO.9379。該微生物絮凝劑與三元接枝改性殼聚糖復(fù)配使用，絮凝效果好，能大幅度提高水性漆廢水的絮凝率。CGMCC No. 937920140625
【IPC分類】C02F3-34
【公開號】CN104556404
【申請?zhí)枴緾N201410841565
【發(fā)明人】董銳, 周冰倩
【申請人】鹽城工學(xué)院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日