利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水方法

　　申请日2017.12.04

　　公开(公告)日2018.05.04

　　IPC分类号C02F3/34; C12N11/02; C02F101/36; C02F101/38; C12R1/865

　　摘要

　　本发明公开了一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法。包括以下步骤：(1)酿酒酵母孢子的培养;(2)丝瓜囊的选择及处理;(3)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的制备及其培养;(4)将丝瓜囊负载酿酒酵母材料用于处理孔雀石绿染料废水;(5)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的回收再利用。本发明制备的丝瓜囊负载酿酒酵母材料绿色、经济，可实现孔雀石绿的高效降解，同时具备易于实现固液分离，高效回收利用的优点，在孔雀石绿废水的实际处理中具备巨大的应用潜力。

　　权利要求书

　　1.一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法，包括以下步骤：

　　步骤1)酿酒酵母孢子的培养：配制固体培养基培养酿酒酵母孢子;

　　步骤2)丝瓜囊的选择及处理：选择生长成熟可以用来育种的丝瓜，去籽晒干并切成小块;

　　步骤3)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的制备及其培养：配制液体培养基，加入步骤2)中的丝瓜囊小块，再挑取步骤1)中培养的酿酒酵母孢子加入培养基中，在温度25～30℃，液体培养基pH=7.0的条件下培养3～5d;

　　步骤4)将丝瓜囊负载酿酒酵母材料用于降解孔雀石绿染料废水：清水洗涤步骤3)中收获的丝瓜囊负载酿酒酵母材料3～6次，并按3～5块丝瓜囊小块/100mL孔雀石绿废水的量投加丝瓜囊负载酿酒酵母材料，用于降解孔雀石绿染料废水;

　　步骤5)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的回收再利用：步骤4)中孔雀石绿废水可达标排放后，回收丝瓜囊小块，用清水洗涤3～6次，按照步骤4)将回收的材料重复用于孔雀石绿染料废水的处理。

　　2.根据权利1所述的一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母用于降解孔雀石绿废水的方法，其特征在于：步骤1)固体培养基配方为酵母粉80～120mg/L，蛋白胨180～220mg/L，琼脂150～200mg/L，孔雀石绿浓度5～20mg/L，浓度逐步提高，培养条件为25～30℃，培养时间48～60h，而后保存于4℃条件下备用。

　　3.根据权利1所述的一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法，其特征在于：步骤2)丝瓜囊的选择及处理：选用老龄化的丝瓜作为酿酒酵母的载体，将去籽并晒干后的丝瓜囊切成大小均匀的小块，大小为1cm×1cm×1cm～3cm×2cm×1cm。

　　4.根据权利1所述的一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法，其特征在于：步骤3)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的制备及其培养：配制的培养基配方为葡萄糖：30g/L,NaNO3:3.0g/L,K2HPO4:1.0g/L,KCl:0.5g/L,MgSO4·7H2O:0.5g/L,0.1%FeSO4·7H2O:10mL/L,微量元素：10mL/L。其中微量元素的配方为氨酸乙酸：1.5g/L,MnSO4·H2O:5.0g/L,CoCl2·6H2O:0.1g/L,CuSO4·5H2O:0.01g/L,KAl(SO4)2·12H2O:0.01g/L,Na2MoO4·2H2O:0.01g/L,H3BO3:0.01g/L,pH=7.0，挑取的酿酒酵母孢子含量为2.0×106～5.0×106cfu/mL，丝瓜囊小块投加量为3～6块/100mL营养液，在25～30℃，充分振荡条件下培养3～5d。

　　5.根据权利1所述的一种利用丝瓜囊固定酿酒酵母用于降解孔雀石绿废水的方法，其特征在于：步骤4)孔雀石绿废水浓度为25～40mg/L，投入步骤3)中收获的培养成熟的丝瓜囊小块3～5块/100mL废水。

　　6.根据权利1所述的一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法，其特征在于：步骤5)孔雀石绿废水完全降解后，滤网滤出丝瓜囊小块，用清水洗涤丝瓜囊小块3～6次，按步骤4)进行重复利用丝瓜囊小块降解孔雀石绿废水。

　　说明书

　　一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法

　　技术领域

　　本发明属于环保领域的废水生物处理技术，微生物固定化技术领域，具体涉及一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法。

　　背景技术

　　随着经济的快速发展，纺织、印染、皮革、造纸等工业迅速崛起，这些工业在带来经济腾飞的同时，也给我们赖以生存的自然环境带来了严重的污染。孔雀石绿是一种合成的有机染料，在纺织和印染等工业中被广泛使用，大量残留的孔雀石绿污染物随工厂废水进入环境，污染水体及土地。更糟糕的是，孔雀石绿分子中含氯以及带环是大多数微生物的抑制剂，从而使得利用生物法去除孔雀石绿具有一定的挑战性，另外，孔雀石绿具有致癌致畸致突变的危害，一旦进入自然环境，必将对人类的正常生产生活产生不可逆转的影响。因此，必须马上采取有效措施防治孔雀石绿染料造成的水体污染，土壤污染等。

　　常用来去除孔雀石绿染料废水的方法主要是物理法和化学法，如介孔材料、活性炭吸附，絮凝剂絮凝，膜/电极一体化处理以及光催化降解等，虽然这些方法对孔雀石绿废水具有高效去除效率，但处理成本成为了限制物理化学法处理孔雀石绿废水的主要因素。而生物法以其环境友好，处理成本低廉的特点在废水处理工程中得到了广泛的关注，但由于孔雀石绿对大多数微生物都具有抑制性，因此，在利用生物法来处理孔雀石绿废水时，应筛选出对孔雀石绿染料具有特异性降解效果的微生物菌群。

　　真菌属微生物酵母菌，能够抵抗不良环境，并且易于培养，是用来降解孔雀石绿染料废水的优势生物菌种。但易于培养且繁殖速度快的酵母菌在废水处理过程中容易产生固液分离困难的问题，将不利于实际工程的长久运行。为了解决生物法处理过程中固液分离困难的问题，固定化技术在生物处理法中的运用越来越多，常用的固定化载体主要分为无机载体和有机载体。本发明利用有机载体中的成熟的丝瓜囊作为载体来固定驯化后的酿酒酵母菌，制备出丝瓜囊负载酿酒酵母复合材料，既具有高效降解孔雀石绿染料废水的特性，又解决了微生物固液分离困难的难题，还有利于材料的回收再利用，废弃老化的丝瓜囊的利用还能达到以废治废的目的。因此，该丝瓜囊负载酿酒酵母复合材料是一种绿色经济，环境友好型材料，在有机染料废水处理工程中将具有广泛的应用前景。

　　发明内容

　　本发明提供一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法，其制备的方法简单，操作方便，制备获得的丝瓜囊负载酿酒酵母材料具有高效降解孔雀石绿染料废水的效果，是一种绿色经济的生物材料，具有广阔的应用前景。

　　一种利用丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿废水的方法，包括以下步骤：

　　步骤1)酿酒酵母孢子的培养：配制固体培养基培养酿酒酵母孢子;

　　步骤2)丝瓜囊的选择及处理：选择生长成熟可以用来育种的丝瓜，去籽晒干并切成小块;

　　步骤5)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的回收再利用：步骤4)中孔雀石绿废水可达标排放后，回收丝瓜囊小块，用清水洗涤3～6次，按照步骤4)将回收的材料重复用于孔雀石绿染料废水的处理;

　　优选的，步骤1)固体培养基配方为酵母粉80～120mg/L，蛋白胨180～220mg/L，琼脂150～200mg/L，孔雀石绿浓度5mg/L～20mg/L(逐步提高)，培养条件为25～30℃，培养时间48～60h，而后保存于4℃条件下备用;

　　优选的，步骤2)选用老龄化的丝瓜作为酿酒酵母的载体，将去籽并晒干后的丝瓜囊切成大小均匀的小块，规格为1cm×1cm×1cm～3cm×2cm×1cm;

　　优选的，步骤3)丝瓜囊负载酿酒酵母材料的制备及其培养，配制的液体培养基配方为葡萄糖：30g/L,NaNO3:3.0g/L,K2HPO4:1.0g/L,KCl:0.5g/L,MgSO4·7H2O:0.5g/L,0.1%FeSO4·7H2O:10mL/L,微量元素：10mL/L。其中微量元素的配方为氨酸乙酸：1.5g/L,MnSO4·H2O:5.0g/L,CoCl2·6H2O:0.1g/L,CuSO4·5H2O:0.01g/L,KAl(SO4)2·12H2O:0.01g/L,Na2MoO4·2H2O:0.01g/L,H3BO3:0.01g/L,pH=7.0，挑取的酿酒酵母孢子含量为2.0×106～5.0×106cfu/mL，丝瓜囊小块投加量为3～6块/100mL营养液，在25～30℃，充分振荡下培养3～5d;

　　优选的，步骤4)孔雀石绿废水浓度25～40mg/L，投入步骤3)中收获的培养成熟的丝瓜囊小块，按3～5块/100mL废水的量投加。

　　与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

　　(1)本发明采用老化废弃的丝瓜囊作为固定化载体用来处理孔雀石绿废水，不仅能够解决微生物固液分离困难的问题，还能达到以废治废的目的;

　　(2)本发明制备的丝瓜囊负载酿酒酵母材料对孔雀石绿染料具有高效降解效果;

　　(3)本发明制备的丝瓜囊负载酿酒酵母材料降解孔雀石绿染料效果稳定，且能够重复利用多次，是一种经济有效，环境友好型生物材料;