一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610035642.4

申请日:

20160119

公开号:

CN105505850A

公开日:

20160420

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C12N1/36,C12N1/20,C02F3/34,C12R1/01,C02F101/38,C02F103/10

主分类号:

C12N1/36,C12N1/20,C02F3/34,C12R1/01,C02F101/38,C02F103/10

申请人:

安徽理工大学

发明人:

张东晨,闫佳,戴雯,冀敏敏,常飞,范晓露,陈占

地址:

232001 安徽省淮南市舜耕中路168号

优先权:

CN201610035642A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,尤其是涉及一种利用驯化后的球红假单胞菌降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法,其特征在于:包括以下步骤。种子的制备、降解菌的驯化、单菌落的分离、菌悬液的配制、将菌悬液按1~5%的量接种到含聚丙烯酰胺的降解培养基中,在温度为25~40℃,初始pH=5~7,搅拌速度为100~140r/min时培养5~8d,即可取得较好的降解效果。采用上述方法驯化的球红假单胞菌能以聚丙烯酰胺为唯一氮源进行降解,并取得很好的降解效果,同时不会对环境造成二次污染。

权利要求书

1.一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其特征在于:包含以下步骤。步骤一、种子的制备。从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌株经活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;步骤二、降解菌的驯化。取上述步骤一制得的种子按体积百分比1~5%接入到含40~80ml富集培养基和10~30ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为25~40℃,初始pH=5~7,搅拌速度为100~140r/min时培养54~72h,倒出10~30ml的上清液,然后加入10~30ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养4~7d;取第一阶段驯化的菌液按体积百分比1~5%接入到含100~150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和30~50ml富集培养基的驯化培养基中,在温度为25~40℃,初始pH=5~7,搅拌速度为100~140r/min时培养54~72h,倒出30~50ml的上清液,然后加入30~50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7~10d;步骤三、单菌落的分离。取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙烯酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划线纯化两次;步骤四、菌悬液的配制。取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液,用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成10/ml的菌悬液,4℃冰箱保存备用;步骤五、将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比1~5%接入到基础培养基中,在温度为25~40℃,初始pH=5~7,搅拌速度为100~140r/min时培养5~8d,即可对聚丙烯酰胺取得较好的降解效果。 2.如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其特征在于:所述富集培养基、基础培养基和基础固体培养基的配制方法如下:(1)富集培养基的制备:将下述重量的原料混合而成即可制得富集培养基:NHCL1g、KHPO0.2g、NaCL0.5g、NaHCO1g、CHCOONa2g、酵母膏1g、MnCL·4HO0.3g、微量元素5ml、琼脂20g、1000ml去离子水、PH=7;(2)基础培养基的制备:将下述重量的原料混合而成即可制得基础培养基:NHCL1g、KHPO0.2g、NaCL0.5g、NaHCO1g、CHCOONa2g、酵母膏1g、MnCL·4HO0.3g、微量元素5ml、琼脂20g、0.1g聚丙烯酰胺、1000ml去离子水、PH=7;(3)基础固体培养基的制备:将下述重量的原料混合而成即可制得基础固体培养基:NHCL1g、KHPO0.2g、NaCL0.5g、NaHCO1g、CHCOONa2g、酵母膏1g、MnCL·4HO0.3g、微量元素5ml、琼脂20g、0.1g聚丙烯酰胺、1000ml去离子水、琼脂20g、PH=7。 3.如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其特征在于:所述步骤二中的第一阶段驯化培养基是由40~80ml富集培养基和10~30ml含聚丙烯酰胺煤泥水混合而成,第二阶段驯化培养基是由100~150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和30~50ml富集培养基混合而成。 4.如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其特征在于:所述煤泥水是选煤厂浓缩池经絮凝剂聚丙烯酰胺处理后的上清液,含聚丙烯酰胺10~50mg/L。

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,尤其是涉及一种利用驯化后 的球红假单胞菌降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法。

背景技术

聚丙烯酰胺作为选煤废水处理中应用最广泛的絮凝剂,使用量在逐年增加;随着聚丙烯 酰胺的大量使用,也相应的带来了一些问题。用絮凝剂处理过的煤泥水,其澄清水一般作为 厂内循环水,里面含有不少残留药剂。有实践表明,浮选药剂和絮凝剂的相互作用是一个可 能影响浮选效果的因素,这主要是因为絮凝分子承担了浮选药剂的吸附作用,浮选药剂在煤 粒表面的吸附能力下降。

另一方面,循环水中长期的积累残留的药剂势必会对选煤生产工艺的其它环节造成影响, 由于现在并没有一个很好解决的办法,不得不向外排出选煤废水。这些外排的含聚丙烯酰胺 的污水可能渗透到地下水或污染到农田,它们在自然界的迁移、残留和降解将会给人们带来 潜在的危害,特别是聚丙烯酰胺自然分解的单体丙烯酰胺具有强烈的神经毒性和“三致”(致 畸、致突变、致癌)效应。

化学和物理处理方法虽然能取得很好的处理效果,但是操作繁琐,费用昂贵,容易带来 二次污染;生物降解法因其技术成熟、无二次污染、且运行费用低,能适应各种环境,能成 为一种高效的处理聚丙烯酰胺的方法。在相关研究中发现硫酸盐还原菌、枯草芽孢杆菌、褐 栗芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺有降解作用,球红假单胞菌作为一种能进行光合 作用的兼性厌氧菌还未见应用在聚丙烯酰胺降解中。本方法中选用的球红假单胞菌对煤泥水 中残留的聚丙烯酰胺降解有明显的效果,且它是非致病菌,在降解污染物的同时也不会造成 二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其优点 在于:菌株容易获得,驯化后的球红假单胞菌对煤泥水中残留聚丙烯酰胺有很好的降解效果, 且不会对环境造成二次污染。

1、一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其特征在于:包含以下步骤。

步骤一、种子的制备:从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌 株经活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6, 搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;

步骤二、降解菌的驯化:取上述步骤一制得的种子按体积百分比1~5%接入到含40~80ml富 集培养基和10~30ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为25~40℃,初始pH=5~7, 搅拌速度为100~140r/min时培养54~72h,倒出10~30ml的上清液,然后加入10~30ml含聚 丙烯酰胺煤泥水,持续培养4~7d;取第一阶段驯化的菌液按体积百分比1~5%接入到含 100~150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和30~50ml富集培养基的驯化培养基中,在温度为25~40℃, 初始pH=5~7,搅拌速度为100~140r/min时培养54~72h,倒出30~50ml的上清液,然后加入 30~50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7~10d;

步骤三、单菌落的分离:取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙 烯酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划 线纯化两次;

步骤四、菌悬液的配制:取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成109/ml的菌悬液,4℃冰 箱保存备用;

步骤五、将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比1~5%接入到基础培养基中,在温度为 25~40℃,初始pH=5~7,搅拌速度为100~140r/min时培养5~8d,即可对聚丙烯酰胺取得较好 的降解效果。

2、如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,其特征在于:所述富 集培养基、基础培养基和基础固体培养基的配制方法如下:

(1)富集培养基的制备:将下述重量的原料混合而成即可制得富集培养基:NH4CL1g、K2HPO40.2g、NaCL0.5g、NaHCO31g、CH3COONa2g、酵母膏1g、MnCL2·4H2O0.3g、微量元素5 ml、琼脂20g、1000ml去离子水、PH=7;

(2)基础培养基的制备:将下述重量的原料混合而成即可制得基础培养基:NH4CL1g、K2HPO40.2g、NaCL0.5g、NaHCO31g、CH3COONa2g、酵母膏1g、MnCL2·4H2O0.3g、微量元素5 ml、琼脂20g、0.1g聚丙烯酰胺、1000ml去离子水、PH=7;

(3)基础固体培养基的制备:将下述重量的原料混合而成即可制得基础固体培养基:NH4CL1 g、K2HPO40.2g、NaCL0.5g、NaHCO31g、CH3COONa2g、酵母膏1g、MnCL2·4H2O0.3g、 微量元素5ml、琼脂20g、0.1g聚丙烯酰胺、1000ml去离子水、琼脂20g、PH=7。

3、如权利要求1所述的一种降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法,其特征在于:所述步骤二 中的第一阶段驯化培养基是由40~80ml富集培养基和10~30ml含聚丙烯酰胺煤泥水混合而 成,第二阶段驯化培养基是由100~150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和30~50ml富集培养基混合而 成。

4、如权利要求1所述的一种降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法,其特征在于:所述煤泥水 是选煤厂浓缩池经絮凝剂聚丙烯酰胺处理后的上清液,含聚丙烯酰胺10~50mg/L。

本发明具有以下效果:

(1)本发明提供了一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,采用的菌种筛选方法是通 过递增降解物的浓度,驯化出对聚丙烯酰胺有明显降解效果的菌株。驯化所得的菌株能够以 聚丙烯酰胺为唯一氮源进行生长,最大降解率在36%左右。所述的驯化方法操作简便、费用 低廉、效果明显。

(2)本发明的目的是降解选煤厂循环水中残留的聚丙烯酰胺。目前采用生物法降解煤泥水中 残留的聚丙烯酰胺未见报道。本方法为高效降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺打下基础。生物法 降解聚丙烯酰胺是一种绿色、安全的方法,对环境不会造成二次污染。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是实例1中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系;

图2是实例2中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系;

图3是实例3中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系;

图4是实例4中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系;

图5是实例5中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系。

具体实施方式

聚丙烯酰胺浓度的测定采用淀粉-碘化镉法,通过测定生物降解前后聚丙烯酰胺浓度的变 化,即可表示出聚丙烯酰胺的降解率,降解率的计算公式为:

η = c 0 - c t c 0 × 100 % ]]>

式中:C0为生物降解前聚丙烯酰胺质量浓度,mg/L;Ct为生物降解后聚丙烯酰胺质量浓 度,mg/L。

实例1

(1)种子的制备:从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌株经 活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6, 搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;

(2)降解菌的驯化:取上述步骤一制得的种子按体积百分比2%接入到含50ml富集培养基和 20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min 时培养72h,倒出20ml的上清液,然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养5d;取第 一阶段驯化的菌液按体积百分比2%接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富集培养基 的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养72h,倒出50ml 的上清液,然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7d;

(3)单菌落的分离:取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙烯 酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划线 纯化两次;

(4)菌悬液的配制:取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成109/ml的菌悬液,4℃冰 箱保存备用;

(5)将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比2%接入到基础培养基中,在温度为30℃, 初始pH=5,搅拌速度为120r/min时培养7d,聚丙烯酰胺的降解率达到32%。

实例2

(1)种子的制备:从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌株经 活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6, 搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;

(2)降解菌的驯化:取上述步骤一制得的种子按体积百分比2%接入到含50ml富集培养基和 20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min 时培养72h,倒出20ml的上清液,然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养5d;取第 一阶段驯化的菌液按体积百分比2%接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富集培养基 的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养72h,倒出50ml 的上清液,然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7d;

(3)单菌落的分离:取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙烯 酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划线 纯化两次;

(4)菌悬液的配制:取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成109/ml的菌悬液,4℃冰 箱保存备用;

(5)将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比3%接入到基础培养基中,在温度为35℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养8d,聚丙烯酰胺的降解率达到36%。

实例3

(1)种子的制备:从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌株经 活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6, 搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;

(2)降解菌的驯化:取上述步骤一制得的种子按体积百分比2%接入到含50ml富集培养基和 20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min 时培养72h,倒出20ml的上清液,然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养5d;取第 一阶段驯化的菌液按体积百分比2%接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富集培养基 的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养72h,倒出50ml 的上清液,然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7d;

(3)单菌落的分离:取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙烯 酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划线 纯化两次;

(4)菌悬液的配制:取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成109/ml的菌悬液,4℃冰 箱保存备用;

(5)将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比5%接入到基础培养基中,在温度为40℃, 初始pH=7,搅拌速度为140r/min时培养6d,聚丙烯酰胺的降解率达到30%。

实例4

(1)种子的制备:从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌株经 活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6, 搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;

(2)降解菌的驯化:取上述步骤一制得的种子按体积百分比2%接入到含50ml富集培养基和 20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min 时培养72h,倒出20ml的上清液,然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养5d;取第 一阶段驯化的菌液按体积百分比2%接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富集培养基 的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养72h,倒出50ml 的上清液,然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7d;

(3)单菌落的分离:取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙烯 酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划线 纯化两次;

(4)菌悬液的配制:取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成109/ml的菌悬液,4℃冰 箱保存备用;

(5)将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比4%接入到基础培养基中,在温度为35℃, 初始pH=7,搅拌速度为130r/min时培养7d,聚丙烯酰胺的降解率达到33%。

实例5

(1)种子的制备:从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基中,菌株经 活化和扩大培养后,再按体积百分比2%接入到富集培养基中,在温度为30℃,初始pH=6, 搅拌速度为130r/min时培养36h,可得用于驯化的降解菌;

(2)降解菌的驯化:取上述步骤一制得的种子按体积百分比2%接入到含50ml富集培养基和 20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min 时培养72h,倒出20ml的上清液,然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养5d;取第 一阶段驯化的菌液按体积百分比2%接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富集培养基 的驯化培养基中,在温度为30℃,初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养72h,倒出50ml 的上清液,然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水,持续培养7d;

(3)单菌落的分离:取上述步骤二驯化后的菌株培养液,稀释后涂布于含100mg/L聚丙烯 酰胺的基础固体培养基上,在温度为30℃时培养72h,将长出的单菌落在固体培养基上划线 纯化两次;

(4)菌悬液的配制:取上述步骤三纯化后的菌落,接种到富集培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养48h,再取培养液于3000转离心10min,倒出上清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌,采用血球计数器计数,最后配制成109/ml的菌悬液,4℃冰 箱保存备用;

(5)将上述步骤四保存的菌悬液,按体积百分比3%接入到基础培养基中,在温度为30℃, 初始pH=6,搅拌速度为130r/min时培养8d,聚丙烯酰胺的降解率达到34%。

本发明提供了一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法,本方法中驯化的球红假单 胞菌能够以唯一氮源利用聚丙烯酰胺进行降解,最大降解率为36%;目前尚未见用生物方法 对煤泥水中残留的聚丙烯酰胺进行降解,本方法对煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解具有 创造意义,且该方法不会对环境造成二次污染。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行 限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的 各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610035642.4 (22)申请日 2016.01.19 C12N 1/36(2006.01) C12N 1/20(2006.01) C02F 3/34(2006.01) C12R 1/01(2006.01) C02F 101/38(2006.01) C02F 103/10(2006.01) (71)申请人 安徽理工大学 地址 232001 安徽省淮南市舜耕中路 168 号 (72)发明人 张东晨 闫佳 戴雯 冀敏敏 常飞 范晓露 陈占 (54) 发明名称 一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方 法 (57) 摘要 本发明涉及一。

2、种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的 生物降解方法, 尤其是涉及一种利用驯化后的球 红假单胞菌降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方 法, 其特征在于 : 包括以下步骤。种子的制备、 降 解菌的驯化、 单菌落的分离、 菌悬液的配制、 将菌 悬液按 1 5的量接种到含聚丙烯酰胺的降解 培养基中, 在温度为 25 40, 初始 pH 5 7, 搅拌速度为 100 140r/min 时培养 5 8d, 即可 取得较好的降解效果。采用上述方法驯化的球红 假单胞菌能以聚丙烯酰胺为唯一氮源进行降解, 并取得很好的降解效果, 同时不会对环境造成二 次污染。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。

3、)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 105505850 A 2016.04.20 CN 105505850 A 1.一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其特征在于: 包含以下步骤。 步骤一、 种子的制备。 从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基 中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到富集培养基中, 在温度为30, 初 始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 步骤二、 降解菌的驯化。 取上述步骤一制得的种子按体积百分比15接入到含40 80ml富集培养基和1030ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养。

4、基中, 在温度为2540, 初 始pH57, 搅拌速度为100140r/min时培养5472h, 倒出1030ml的上清液, 然后加入 1030ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养47d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分比1 5接入到含100150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和3050ml富集培养基的驯化培养基中, 在 温度为2540, 初始pH57, 搅拌速度为100140r/min时培养5472h, 倒出3050ml 的上清液, 然后加入3050ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养710d; 步骤三、 单菌落的分离。 取上述步骤二驯化后的菌株培养液, 稀释后涂布于含100mg/L 聚丙烯酰胺的基础固。

5、体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固体培养基 上划线纯化两次; 步骤四、 菌悬液的配制。 取上述步骤三纯化后的菌落, 接种到富集培养基中, 在温度为 30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10min, 倒出上 清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌悬 液, 4冰箱保存备用; 步骤五、 将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比15接入到基础培养基中, 在温 度为2540, 初始pH57, 搅拌速度为100140r/min时培养58d, 即可对聚丙烯酰胺 取得较好的降解效果。

6、。 2.如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其特征在于: 所 述富集培养基、 基础培养基和基础固体培养基的配制方法如下: (1)富集培养基的制备: 将下述重量的原料混合而成即可制得富集培养基: NH4CL1g、 K2HPO40.2g、 NaCL0.5g、 NaHCO31g、 CH3COONa2g、 酵母膏1g、 MnCL24H2O0.3g、 微量元素 5ml、 琼脂20g、 1000ml去离子水、 PH7; (2)基础培养基的制备: 将下述重量的原料混合而成即可制得基础培养基: NH4CL1g、 K2HPO40.2g、 NaCL0.5g、 NaHCO31g、 CH3C。

7、OONa2g、 酵母膏1g、 MnCL24H2O0.3g、 微量元素 5ml、 琼脂20g、 0.1g聚丙烯酰胺、 1000ml去离子水、 PH7; (3)基础固体培养基的制备: 将下述重量的原料混合而成即可制得基础固体培养基: NH4CL1g、 K2HPO40.2g、 NaCL0.5g、 NaHCO31g、 CH3COONa2g、 酵母膏1g、 MnCL24H2O0.3g、 微量元素5ml、 琼脂20g、 0.1g聚丙烯酰胺、 1000ml去离子水、 琼脂20g、 PH7。 3.如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其特征在于: 所 述步骤二中的第一阶段驯化培养基是由。

8、4080ml富集培养基和1030ml含聚丙烯酰胺煤 泥水混合而成, 第二阶段驯化培养基是由100150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和3050ml富集 培养基混合而成。 4.如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其特征在于: 所 述煤泥水是选煤厂浓缩池经絮凝剂聚丙烯酰胺处理后的上清液, 含聚丙烯酰胺1050mg/ L。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105505850 A 2 一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法 技术领域 0001 本发明涉及一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 尤其是涉及一种利用 驯化后的球红假单胞菌降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法。 背景技术。

9、 0002 聚丙烯酰胺作为选煤废水处理中应用最广泛的絮凝剂, 使用量在逐年增加; 随着 聚丙烯酰胺的大量使用, 也相应的带来了一些问题。 用絮凝剂处理过的煤泥水, 其澄清水一 般作为厂内循环水, 里面含有不少残留药剂。 有实践表明, 浮选药剂和絮凝剂的相互作用是 一个可能影响浮选效果的因素, 这主要是因为絮凝分子承担了浮选药剂的吸附作用, 浮选 药剂在煤粒表面的吸附能力下降。 0003 另一方面, 循环水中长期的积累残留的药剂势必会对选煤生产工艺的其它环节造 成影响, 由于现在并没有一个很好解决的办法, 不得不向外排出选煤废水。 这些外排的含聚 丙烯酰胺的污水可能渗透到地下水或污染到农田, 它。

10、们在自然界的迁移、 残留和降解将会 给人们带来潜在的危害, 特别是聚丙烯酰胺自然分解的单体丙烯酰胺具有强烈的神经毒性 和 “三致” (致畸、 致突变、 致癌)效应。 0004 化学和物理处理方法虽然能取得很好的处理效果, 但是操作繁琐, 费用昂贵, 容易 带来二次污染; 生物降解法因其技术成熟、 无二次污染、 且运行费用低, 能适应各种环境, 能 成为一种高效的处理聚丙烯酰胺的方法。 在相关研究中发现硫酸盐还原菌、 枯草芽孢杆菌、 褐栗芽孢杆菌、 黄孢原毛平革菌对聚丙烯酰胺有降解作用, 球红假单胞菌作为一种能进行 光合作用的兼性厌氧菌还未见应用在聚丙烯酰胺降解中。 本方法中选用的球红假单胞菌对。

11、 煤泥水中残留的聚丙烯酰胺降解有明显的效果, 且它是非致病菌, 在降解污染物的同时也 不会造成二次污染。 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是提供一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其优点在于: 菌株容易获得, 驯化后的球红假单胞菌对煤泥水中残留聚丙烯酰胺有很好的 降解效果, 且不会对环境造成二次污染。 0006 1、 一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其特征在于: 包含以下步骤。 0007 步骤一、 种子的制备: 从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培 养基中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到富集培养基中, 在温度为30 , 初始pH6。

12、, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 0008 步骤二、 降解菌的驯化: 取上述步骤一制得的种子按体积百分比15接入到含 4080ml富集培养基和1030ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中, 在温度为2540 , 初始pH57, 搅拌速度为100140r/min时培养5472h, 倒出1030ml的上清液, 然 后加入1030ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养47d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分 比15接入到含100150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和3050ml富集培养基的驯化培养基 说明书 1/6 页 3 CN 105505850 A 3 中, 在温度为25。

13、40, 初始pH57, 搅拌速度为100140r/min时培养5472h, 倒出30 50ml的上清液, 然后加入3050ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养710d; 0009 步骤三、 单菌落的分离: 取上述步骤二驯化后的菌株培养液, 稀释后涂布于含 100mg/L聚丙烯酰胺的基础固体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固 体培养基上划线纯化两次; 0010 步骤四、 菌悬液的配制: 取上述步骤三纯化后的菌落, 接种到富集培养基中, 在温 度为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10min, 倒 出上清液, 用无菌生理。

14、盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌 悬液, 4冰箱保存备用; 0011 步骤五、 将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比15接入到基础培养基中, 在温度为2540, 初始pH57, 搅拌速度为100140r/min时培养58d, 即可对聚丙烯 酰胺取得较好的降解效果。 0012 2、 如权利要求1所述的一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 其特征在 于: 所述富集培养基、 基础培养基和基础固体培养基的配制方法如下: 0013 (1)富集培养基的制备: 将下述重量的原料混合而成即可制得富集培养基: NH4CL 1g、 K2HPO40.2g、 NaCL0。

15、.5g、 NaHCO31g、 CH3COONa2g、 酵母膏1g、 MnCL24H2O0.3g、 微量元 素5ml、 琼脂20g、 1000ml去离子水、 PH7; 0014 (2)基础培养基的制备: 将下述重量的原料混合而成即可制得基础培养基: NH4CL 1g、 K2HPO40.2g、 NaCL0.5g、 NaHCO31g、 CH3COONa2g、 酵母膏1g、 MnCL24H2O0.3g、 微量元 素5ml、 琼脂20g、 0.1g聚丙烯酰胺、 1000ml去离子水、 PH7; 0015 (3)基础固体培养基的制备: 将下述重量的原料混合而成即可制得基础固体培养 基: NH4CL1g、 。

16、K2HPO40.2g、 NaCL0.5g、 NaHCO31g、 CH3COONa2g、 酵母膏1g、 MnCL24H2O 0.3g、 微量元素5ml、 琼脂20g、 0.1g聚丙烯酰胺、 1000ml去离子水、 琼脂20g、 PH7。 0016 3、 如权利要求1所述的一种降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法, 其特征在于: 所 述步骤二中的第一阶段驯化培养基是由4080ml富集培养基和1030ml含聚丙烯酰胺煤 泥水混合而成, 第二阶段驯化培养基是由100150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和3050ml富集 培养基混合而成。 0017 4、 如权利要求1所述的一种降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法, 其。

17、特征在于: 所 述煤泥水是选煤厂浓缩池经絮凝剂聚丙烯酰胺处理后的上清液, 含聚丙烯酰胺1050mg/ L。 0018 本发明具有以下效果: 0019 (1)本发明提供了一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 采用的菌种筛 选方法是通过递增降解物的浓度, 驯化出对聚丙烯酰胺有明显降解效果的菌株。 驯化所得 的菌株能够以聚丙烯酰胺为唯一氮源进行生长, 最大降解率在36左右。 所述的驯化方法 操作简便、 费用低廉、 效果明显。 0020 (2)本发明的目的是降解选煤厂循环水中残留的聚丙烯酰胺。 目前采用生物法降 解煤泥水中残留的聚丙烯酰胺未见报道。 本方法为高效降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺打下 基。

18、础。 生物法降解聚丙烯酰胺是一种绿色、 安全的方法, 对环境不会造成二次污染。 0021 下面结合附图对本发明做进一步说明。 说明书 2/6 页 4 CN 105505850 A 4 附图说明 0022 图1是实例1中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系; 0023 图2是实例2中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系; 0024 图3是实例3中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系; 0025 图4是实例4中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系; 0026 图5是实例5中聚丙烯酰胺降解率与降解时间的关系。 具体实施方式 0027 聚丙烯酰胺浓度的测定采用淀粉-碘化镉法, 通过测定生物降解前后聚丙烯酰胺 浓度的变。

19、化, 即可表示出聚丙烯酰胺的降解率, 降解率的计算公式为: 0028 0029 式中: C0为生物降解前聚丙烯酰胺质量浓度, mg/L; Ct为生物降解后聚丙烯酰胺质 量浓度, mg/L。 0030 实例1 0031 (1)种子的制备: 从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基 中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到富集培养基中, 在温度为30, 初 始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 0032 (2)降解菌的驯化: 取上述步骤一制得的种子按体积百分比2接入到含50ml富集 培养基和20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中。

20、, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度 为130r/min时培养72h, 倒出20ml的上清液, 然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养 5d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分比2接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富 集培养基的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养72h, 倒 出50ml的上清液, 然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养7d; 0033 (3)单菌落的分离: 取上述步骤二驯化后的菌株培养液, 稀释后涂布于含100mg/L 聚丙烯酰胺的基础固体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固体培养。

21、基 上划线纯化两次; 0034 (4)菌悬液的配制: 取上述步骤三纯化后的菌落, 接种到富集培养基中, 在温度为 30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10min, 倒出上 清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌悬 液, 4冰箱保存备用; 0035 (5)将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比2接入到基础培养基中, 在温度 为30, 初始pH5, 搅拌速度为120r/min时培养7d, 聚丙烯酰胺的降解率达到32。 0036 实例2 0037 (1)种子的制备: 从冰箱保存的球红假单胞菌试管。

22、中挑取一环接入到富集培养基 中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到富集培养基中, 在温度为30, 初 始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 说明书 3/6 页 5 CN 105505850 A 5 0038 (2)降解菌的驯化: 取上述步骤一制得的种子按体积百分比2接入到含50ml富集 培养基和20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度 为130r/min时培养72h, 倒出20ml的上清液, 然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养 5d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分比2接入到含150m。

23、l含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富 集培养基的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养72h, 倒 出50ml的上清液, 然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养7d; 0039 (3)单菌落的分离: 取上述步骤二驯化后的菌株培养液, 稀释后涂布于含100mg/L 聚丙烯酰胺的基础固体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固体培养基 上划线纯化两次; 0040 (4)菌悬液的配制: 取上述步骤三纯化后的菌落, 接种到富集培养基中, 在温度为 30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10。

24、min, 倒出上 清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌悬 液, 4冰箱保存备用; 0041 (5)将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比3接入到基础培养基中, 在温度 为35, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养8d, 聚丙烯酰胺的降解率达到36。 0042 实例3 0043 (1)种子的制备: 从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基 中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到富集培养基中, 在温度为30, 初 始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 0044 (。

25、2)降解菌的驯化: 取上述步骤一制得的种子按体积百分比2接入到含50ml富集 培养基和20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度 为130r/min时培养72h, 倒出20ml的上清液, 然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养 5d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分比2接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富 集培养基的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养72h, 倒 出50ml的上清液, 然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养7d; 0045 (3)单菌落的分离: 取上述步骤二驯化后的菌。

26、株培养液, 稀释后涂布于含100mg/L 聚丙烯酰胺的基础固体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固体培养基 上划线纯化两次; 0046 (4)菌悬液的配制: 取上述步骤三纯化后的菌落, 接种到富集培养基中, 在温度为 30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10min, 倒出上 清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌悬 液, 4冰箱保存备用; 0047 (5)将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比5接入到基础培养基中, 在温度 为40, 初始pH7, 搅拌速度为140r/。

27、min时培养6d, 聚丙烯酰胺的降解率达到30。 0048 实例4 0049 (1)种子的制备: 从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基 中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到富集培养基中, 在温度为30, 初 始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 0050 (2)降解菌的驯化: 取上述步骤一制得的种子按体积百分比2接入到含50ml富集 说明书 4/6 页 6 CN 105505850 A 6 培养基和20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度 为130r/min时培养72h, 倒出。

28、20ml的上清液, 然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养 5d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分比2接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富 集培养基的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养72h, 倒 出50ml的上清液, 然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养7d; 0051 (3)单菌落的分离: 取上述步骤二驯化后的菌株培养液, 稀释后涂布于含100mg/L 聚丙烯酰胺的基础固体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固体培养基 上划线纯化两次; 0052 (4)菌悬液的配制: 取上述步骤三纯化后的菌落, 。

29、接种到富集培养基中, 在温度为 30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10min, 倒出上 清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌悬 液, 4冰箱保存备用; 0053 (5)将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比4接入到基础培养基中, 在温度 为35, 初始pH7, 搅拌速度为130r/min时培养7d, 聚丙烯酰胺的降解率达到33。 0054 实例5 0055 (1)种子的制备: 从冰箱保存的球红假单胞菌试管中挑取一环接入到富集培养基 中, 菌株经活化和扩大培养后, 再按体积百分比2接入到。

30、富集培养基中, 在温度为30, 初 始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养36h, 可得用于驯化的降解菌; 0056 (2)降解菌的驯化: 取上述步骤一制得的种子按体积百分比2接入到含50ml富集 培养基和20ml含聚丙烯酰胺煤泥水的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度 为130r/min时培养72h, 倒出20ml的上清液, 然后加入20ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养 5d; 取第一阶段驯化的菌液按体积百分比2接入到含150ml含聚丙烯酰胺煤泥水和50ml富 集培养基的驯化培养基中, 在温度为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养72h, 倒 出5。

31、0ml的上清液, 然后加入50ml含聚丙烯酰胺煤泥水, 持续培养7d; 0057 (3)单菌落的分离: 取上述步骤二驯化后的菌株培养液, 稀释后涂布于含100mg/L 聚丙烯酰胺的基础固体培养基上, 在温度为30时培养72h, 将长出的单菌落在固体培养基 上划线纯化两次; 0058 (4)菌悬液的配制: 取上述步骤三纯化后的菌落, 接种到富集培养基中, 在温度为 30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养48h, 再取培养液于3000转离心10min, 倒出上 清液, 用无菌生理盐水冲洗底部的细菌, 采用血球计数器计数, 最后配制成109/ml的菌悬 液, 4冰箱保存备用; 005。

32、9 (5)将上述步骤四保存的菌悬液, 按体积百分比3接入到基础培养基中, 在温度 为30, 初始pH6, 搅拌速度为130r/min时培养8d, 聚丙烯酰胺的降解率达到34。 0060 本发明提供了一种煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生物降解方法, 本方法中驯化的球 红假单胞菌能够以唯一氮源利用聚丙烯酰胺进行降解, 最大降解率为36; 目前尚未见用 生物方法对煤泥水中残留的聚丙烯酰胺进行降解, 本方法对煤泥水中残留聚丙烯酰胺的生 物降解具有创造意义, 且该方法不会对环境造成二次污染。 0061 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述, 并非对本发明的范 围进行限定, 在不脱离本发明设计精神的前提下, 本领域普通技术人员对本发明的技术方 说明书 5/6 页 7 CN 105505850 A 7 案作出的各种变形和改进, 均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。 说明书 6/6 页 8 CN 105505850 A 8 图1 图2 说明书附图 1/3 页 9 CN 105505850 A 9 图3 图4 说明书附图 2/3 页 10 CN 105505850 A 10 图5 说明书附图 3/3 页 11 CN 105505850 A 11 。

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