專利名稱：銀的固定化細菌生物吸附劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種貴重金屬銀的固定化細菌生物吸附劑及其制備方法。細菌為蠟狀芽孢桿菌。該生物吸附劑用于含銀廢水中回收銀。
背景技術：
隨著工業的發展，貴金屬的使用越來越廣泛，但是貴金屬資源一般比較稀少，遠遠不能滿足工業發展的需要。在工業生產中回收利用貴金屬具有非常重要的意義，從環境保護的角度講，回收貴金屬可以減輕其對環境的有毒有害作用；從經濟角度講，貴金屬的回收可以節省成本，充分利用資源。
銀是眾所周知的一種貴重金屬，銀及其相關產品廣泛用于電鍍、感光材料、化工、電子、科研等領域。在這些行業的生產過程中會排放一些含銀的廢水，這些廢水如果不加處理排放不僅污染環境，還是對銀的一種浪費。目前從含銀廢水中回收銀的方法主要有沉淀法、電解法、還原取代法和離子交換法。這些方法普遍存在耗能大、有二次污染、對痕量銀作用不大等缺點，而吸附法則可以彌補這些方法的不足。研究表明，利用微生物吸附銀的特性回收銀被認為是現有銀回收技術中的一種很有經濟價值的替代技術。
發明內容
本發明銀的固定化細菌生物吸附劑及其制備方法提出了一種可以有效吸附回收含銀廢水中銀離子的生物吸附劑及其制備方法。
本發明銀的固定化細菌生物吸附劑及其制備方法的技術方案是用含鎘離子的培養基培養蠟狀芽孢桿菌，使得蠟狀芽孢桿菌耐受鎘離子的相關基因充分表達，研究表明，蠟狀芽孢桿菌在提高鎘離子耐受能力的同時，還能提高其對銀離子的吸附能力。當菌株在含鎘離子濃度為1000mg/L的液體培養基中生長達到對數生長期中期的時候收集菌體，清洗并重懸于磷酸緩沖液中，與3％海藻酸鈉溶液混合均勻后，滴加5％氯化鈣溶液進行鈣化，過濾收集形成微球，空氣干燥備用。
本發明銀的固定化細菌生物吸附劑及其制備方法的具體操作步驟為1、蠟狀芽孢桿菌銀吸附能力誘導將從中國普通微生物菌種保藏管理中心購得的蠟狀芽孢桿菌(編號為1.126)接種于蛋白胨水液體培養基30mL中，33℃振蕩培養。當細菌生長達到對數生長期中期時，取20uL菌液接種于鎘濃度為100mg/L的蛋白胨水液體培養基30mL中，30℃振蕩培養。當細菌生長達到對數生長期中期時，取20uL菌液接種于鎘濃度為200mg/L的蛋白胨水液體培養基30mL中，33℃振蕩培養。依次提高培養基中鎘離子的濃度直到培養基中鎘離子濃度達到1200mg/L。
2、菌體的收集8000rpm離心5分鐘收集菌體，用pH7.4的磷酸緩沖液洗滌兩次。
3、菌體重懸將離心得到的濕重為100g的菌體重懸于pH7.4的磷酸緩沖液50mL中。
4、海藻酸鈉包埋在125mL 3％的海藻酸鈉溶液中，加入50mL預熱至35℃的上述含有菌體的磷酸緩沖液，混合均勻。
5、鈣化處理在上述包埋液中緩慢滴入5％的氯化鈣溶液，鈣化30min。
6、收集鈣化微球離心收集形成的鈣化微球，空氣干燥備用。
所述的銀的固定化細菌生物吸附劑制備方法中，其所述第1步中蛋白胨水液體培養基成分為蛋白胨10g，氯化鈉5g，酵母浸粉10g，水1000ml，pH值為7.4；所述的銀的固定化細菌生物吸附劑制備方法中，其所述第2、第3和第4步中磷酸緩沖液的成份為100mmol/L NaH2PO4-Na2HPO4緩沖液，其pH值為7.4。
具體實施例方式
以下通過具體實事例詳細說明發明的實施，目的在于幫助讀者更好地理解本發明的實質，但不作為對本發明實施范圍的限定。
實施例1將干燥的固定化細菌微球投入銀離子濃度為200mg/L的電鍍廢水中，使得最后微球的濃度達到2g/L，30℃下吸附6h，8000rpm離心5分鐘，收集上清液，使用火焰原子吸收法測定上清液中銀離子的濃度為20mg/L。本生物吸附劑對該工業污水中銀的吸附量為90mg/g。
實施例2將干燥的固定化細菌微球投入銀離子濃度為30mg/L的照片沖洗廢水中，使得最后細胞壁的濃度達到2g/L，25℃下吸附6h，8000rpm離心5分鐘，收集上清液，使用火焰原子吸收法測定上清液中銀離子的濃度為3.2mg/L。本生物吸附劑對該生活污水中銀的吸附量為13.4mg/g。
權利要求
1.一種固定化細菌生物吸附劑，由細菌作基本材料，通過化學試劑固定后制成微球。
2.根據權利要求1所述的生物吸附劑，其特征在于細菌為蠟狀芽孢桿菌。
3.根據權利要求1所述的生物吸附劑，其特征在于化學試劑為海藻酸鈉，濃度為3％。
4.根據權利要求1所述的生物吸附劑，其制備方法a將從中國普通微生物菌種保藏管理中心購得的蠟狀芽孢桿菌(編號為1.126)接種于蛋白胨水液體培養基振蕩培養；b當細菌生長達到對數生長期中期時，取菌液接種于含有鎘的蛋白胨水液體培養基中振蕩培養；c當細菌生長達到對數生長期中期時，取與步驟b中等量的菌液接種于含有鎘的蛋白胨水液體培養基中振蕩培養；d依次提高培養基中鎘離子的濃度直到培養基中鎘離子濃度達到蠟狀芽孢桿菌的最高耐受濃度；e取達到最高耐受濃度后的菌液接種于非含鎘的蛋白胨水液體培養基中振蕩培養，使菌大量生長；f離心收集菌體，用pH7.2~7.4的磷酸緩沖液洗滌；g將離心得到的菌體重懸于pH7.2~7.4的磷酸緩沖液中；h在125mL3％的海藻酸鈉溶液中，加入50mL預熱至35℃的上述含有菌體的磷酸緩沖液，混合均勻，緩慢滴入5％的氯化鈣溶液，鈣化30min；i將形成的鈣化微球，過濾收集；j空氣干燥備用。
5.根據權利要求4所述的生物吸附劑的制備方法，其特征在于所述蛋白胨水液體培養基為30mL。
6.根據權利要求4所述的生物吸附劑的制備方法，其特征在于所述振蕩培養的溫度為33℃。
7.根據權利要求4所述的生物吸附劑的制備方法，其特征在于蛋白胨水液體培養基中的鎘濃度為100mg/L，取20uL菌液接種于30mL的該蛋白胨水液體培養基中。
8.根據權利要求4所述的生物吸附劑的制備方法，其特征在于從中國普通微生物菌種保藏管理中心購得的蠟狀芽孢桿菌(編號為1.126)在含有鎘離子的培養基中經誘導，促進其對銀的吸附能力。
9.根據權利要求4所述的生物吸附劑的制備方法，其特征在于細胞又經3％海藻酸鈉包埋，增強其吸附重金屬銀的性能。
10.根據權利要求4所述的生物吸附劑的制備方法，其特征在于海藻酸鈉濃度為3％。
全文摘要
本發明銀的固定化細菌生物吸附劑及其制備方法涉及一種利用特殊細菌經化學試劑包埋處理后制備的生物吸附劑及其制備方法，細菌為蠟狀芽孢桿菌，化學試劑為3％海藻酸鈉溶液，適用于含銀廢水中銀的回收，對銀的吸附效率大于90％。
文檔編號C02F3/34GK101054563SQ20061007306
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者齊鴻雁, 呼慶, 曾景海, 張帆遠航, 楊建州, 張洪勛 申請人:中國科學院生態環境研究中心