[发明专利]一种石化污泥的脱水方法及其使用的脱水剂

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种石化污泥的脱水方法及其使用的脱水剂。

背景技术

石化污泥的组成成分极其复杂，污泥表面吸附水和内部结合水由于有机污染物的吸附乳化作用和微生物膜包围束缚作用会大量地富集在污泥中，黏度较大, 固相难以彻底沉降, 利用机械应力脱除污泥水分的极限部分是全部自由水分和一部分间隙水分，表面吸附水和内部结合水很难脱出。

目前，石化污泥的脱水处理，通常是采用絮凝剂配合某一类物理手段，如超声波处理等，但脱水效果不好，效率极低，难以适应越来越广泛的社会需求。

利用人溶菌酶基因工程菌调理污泥，增加其脱水率的研究目前还尚未见有报道。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种能够显著提高脱水率的石化污泥脱水剂。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种石化污泥脱水剂，所述污泥脱水剂是将人溶菌酶工程菌XD3-hLyz以1.0mmol/L IPTG诱导表达后得到的。

人溶菌酶工程菌XD3-hLyz由兰州大学谢小冬教授惠赠。

本发明的第二个目的是提供了一种石化污泥的脱水方法，包括以下步骤：

1）将混有空气的石化污泥加入高效絮凝剂和人溶菌酶工程菌XD3-hLyz的菌液，处理10天后得到初步处理污泥；

2）将步骤1）得到初步处理污泥中加入IPTG进行诱导表达，待反应平衡和扩散传质平衡36-72h后，得到深度处理污泥；

3）将步骤2）得到的深度处理污泥进行静置沉淀，沉淀后得到上层清水和下层沉淀物，将上层清水过滤后排出，下层沉淀物即为脱水石化污泥。

进一步的，上述的一种石化污泥的脱水方法，所述步骤1）中的高效絮凝剂为PFS 聚合硫酸铁；所述PFS聚合硫酸铁是通过氯酸钠氧化法制备的。

进一步的，上述的一种石化污泥的脱水方法，所述步骤1）中，高效絮凝剂的加入量为每100ml污泥中加入1g高效絮凝剂，所述人溶菌酶工程菌XD3-hLyz的菌液加入量为每100ml污泥中加入3ml菌液。

进一步的，上述的一种石化污泥的脱水方法，所述步骤2）中，IPTG的加入量为每100ml污泥中加入0.2383g IPTG。

进一步的，上述的一种石化污泥的脱水方法，所述步骤3）中，过滤目数为200目。

本发明的第三个目的提供了上述的一种石化污泥脱水剂在石化污泥脱水处理中的应用。

DE3溶源化的菌株BL21(DE3)是最常用的表达菌株，构建好的表达载体可以直接转入表达菌株中。本发明前期分别按照大肠杆菌和植物偏爱的密码子设计了人溶菌酶基因，并在N-端加上信号肽序列，通过IPTG诱导，能使人溶菌酶工程菌基因表达产物以融合蛋白的形式存在于胞质中或分泌到胞外或裂解宿主菌，避免了包涵体溶解、复性导致人溶菌酶活性降低等问题。

本发明的有益效果为：本发明提供的石化污泥的脱水方法及其使用的脱水剂，用工程菌溶菌酶作污泥调理剂，既能破坏菌胶团结构，在36-72hr的反应平衡和扩散传质平衡期间，减少了表面吸附水和内部结合水，显著提高脱水率32.41%，又可以杀菌，减少病原体，抑制腐化潜力，降低污水处理成本，提高污水处理的效果。

附图说明

图1为本发明中高效絮凝剂PFS 聚合硫酸铁的合成反应路线图。

图2为本发明提供的石化污泥脱水方法的工业化操作流程示意图。

其中，1区内加入有高效絮凝剂和溶菌酶工程菌，2区内加入有IPTG进行诱导表达并反应平衡，3区为沉淀区，a口为高效絮凝剂与溶酶菌工程菌的进料口，b口为沉淀后上层清水经过滤后的排出口。

图3为利用1.0mmol/L IPTG对工程菌XD3-hLyz进行诱导表达和对照(无IPTG诱导)的对比结果图。

其中，Lane 1：空pET-28a载体（购自北京天恩泽基因科技有限公司）；

Lane 2：未诱导；

Lane 3、4：分别诱导1-2hr的沉淀组分悬浮液；

Lane 5：阳性对照：卵清溶菌酶（Sigma）；

Lane 6、7：分别为37℃、25℃诱导1hr上清可溶组分，约16kD处有目的蛋白出现；

Lane 8、9：分别为37℃、25℃诱导2hr上清可溶组分，约16kD处有目的蛋白出现；

Lane 10：Marker：97、66、45、30、20.1、14.4kD。

图4为25℃诱导2hr上清可溶组分人溶菌酶 Western Blotting 检测结果图。