[发明专利]银的固定化细菌生物吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种贵重金属银的固定化细菌生物吸附剂及其制备方法。细菌为蜡状芽孢杆菌。该生物吸附剂用于含银废水中回收银。

背景技术

随着工业的发展，贵金属的使用越来越广泛，但是贵金属资源一般比较稀少，远远不能满足工业发展的需要。在工业生产中回收利用贵金属具有非常重要的意义，从环境保护的角度讲，回收贵金属可以减轻其对环境的有毒有害作用；从经济角度讲，贵金属的回收可以节省成本，充分利用资源。

银是众所周知的一种贵重金属，银及其相关产品广泛用于电镀、感光材料、化工、电子、科研等领域。在这些行业的生产过程中会排放一些含银的废水，这些废水如果不加处理排放不仅污染环境，还是对银的一种浪费。目前从含银废水中回收银的方法主要有沉淀法、电解法、还原取代法和离子交换法。这些方法普遍存在耗能大、有二次污染、对痕量银作用不大等缺点，而吸附法则可以弥补这些方法的不足。研究表明，利用微生物吸附银的特性回收银被认为是现有银回收技术中的一种很有经济价值的替代技术。

发明内容

本发明银的固定化细菌生物吸附剂及其制备方法提出了一种可以有效吸附回收含银废水中银离子的生物吸附剂及其制备方法。

本发明银的固定化细菌生物吸附剂及其制备方法的技术方案是用含镉离子的培养基培养蜡状芽孢杆菌，使得蜡状芽孢杆菌耐受镉离子的相关基因充分表达，研究表明，蜡状芽孢杆菌在提高镉离子耐受能力的同时，还能提高其对银离子的吸附能力。当菌株在含镉离子浓度为1000mg/L的液体培养基中生长达到对数生长期中期的时候收集菌体，清洗并重悬于磷酸缓冲液中，与3％海藻酸钠溶液混合均匀后，滴加5％氯化钙溶液进行钙化，过滤收集形成微球，空气干燥备用。

本发明银的固定化细菌生物吸附剂及其制备方法的具体操作步骤为：

1、蜡状芽孢杆菌银吸附能力诱导：

将从中国普通微生物菌种保藏管理中心购得的蜡状芽孢杆菌(编号为：1.126)接种于蛋白胨水液体培养基30mL中，33℃振荡培养。当细菌生长达到对数生长期中期时，取20uL菌液接种于镉浓度为100mg/L的蛋白胨水液体培养基30mL中，30℃振荡培养。当细菌生长达到对数生长期中期时，取20uL菌液接种于镉浓度为200mg/L的蛋白胨水液体培养基30mL中，33℃振荡培养。依次提高培养基中镉离子的浓度直到培养基中镉离子浓度达到1200mg/L。

2、菌体的收集：

8000rpm离心5分钟收集菌体，用pH7.4的磷酸缓冲液洗涤两次。

3、菌体重悬：

将离心得到的湿重为100g的菌体重悬于pH7.4的磷酸缓冲液50mL中。

4、海藻酸钠包埋：

在125mL 3％的海藻酸钠溶液中，加入50mL预热至35℃的上述含有菌体的磷酸缓冲液，混合均匀。

5、钙化处理：

在上述包埋液中缓慢滴入5％的氯化钙溶液，钙化30min。

6、收集钙化微球：

离心收集形成的钙化微球，空气干燥备用。

所述的银的固定化细菌生物吸附剂制备方法中，其所述第1步中蛋白胨水液体培养基成分为蛋白胨10g，氯化钠5g，酵母浸粉10g，水1000ml，pH值为7.4；

所述的银的固定化细菌生物吸附剂制备方法中，其所述第2、第3和第4步中磷酸缓冲液的成份为100mmol/L NaH₂PO₄-Na₂HPO₄缓冲液，其pH值为7.4。

具体实施方式

以下通过具体实事例详细说明发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的实质，但不作为对本发明实施范围的限定。

实施例1：将干燥的固定化细菌微球投入银离子浓度为200mg/L的电镀废水中，使得最后微球的浓度达到2g/L，30℃下吸附6h，8000rpm离心5分钟，收集上清液，使用火焰原子吸收法测定上清液中银离子的浓度为20mg/L。本生物吸附剂对该工业污水中银的吸附量为90mg/g。

实施例2：将干燥的固定化细菌微球投入银离子浓度为30mg/L的照片冲洗废水中，使得最后细胞壁的浓度达到2g/L，25℃下吸附6h，8000rpm离心5分钟，收集上清液，使用火焰原子吸收法测定上清液中银离子的浓度为3.2mg/L。本生物吸附剂对该生活污水中银的吸附量为13.4mg/g。