液1L，加入到超声预溶解池中，同时加入5. Og固定 化生物酶填料，间隔10分钟进行一次超声微波溶解，1小时后将混合的全部污水样加入到 实验室小型生化处理装置中，同时再加入4L步骤1处理好的污水上清液，开启好氧曝气。作 为对比效果，在相同的实验条件下，同时做了加入未经过生物酶固定化的陶瓷填料的好氧 曝气和未经固定化的生物酶的好氧曝气。曝气时间为30分钟。检测上清液COU旨标，结 果如表2所示。
[0067] CODcr检测方法：重铬酸钾滴定法
[0069] 可见加入固定化生物酶的陶瓷填料与未经过固定化的生物酶相比，对COD的去 除效率提高了 8%。从成本上分析，固定化生物酶的加入使每吨水的处理成本仅增加了 0. 1 元。生物酶陶瓷填料上的微生物数量达到了 2. SXlO1Vg,该填料使用2个月后对各种污染 指标的去除率仍保持在90%以上。
[0070] 为了更直接对比固定化生物酶的作用效果，我们将固定化生物酶与未经过固定化 的生物酶各自产生微生物的呼吸率情况也做了对比分析：各取等量的固定化生物酶与未经 过固定化的生物酶分别置于培养瓶中，同时向里面充入等量的溶解氧，闭封，5天以后，用溶 氧仪测量瓶中溶解氧的下降情况。如下表所示：
[0072] 可见在相同的单位时间里，固定化生物酶产生的微生物消耗的氧量要远远高于未 经过固定化的生物酶，这就说明固定化的生物酶，其稳定性和活性，已经远远高于未经过固 定化的生物酶了。
[0073] 在本实施例中，所采用的NaOH、过氧化氢均为分析纯试剂。硼酸盐缓冲液制备 方法为：取硼酸溶解于水中，然后再用40%氢氧化钠溶液调节pH至9. 0,并使溶液浓度为 0· 2mol/L的硼酸盐缓冲液。
[0074] 此外，需要说明的是凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化，均 包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实 施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越 本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于该方法包括： 步骤一、将生物酶进行处理的过程； 步骤二、将陶瓷填料进行处理的过程； 步骤三、将处理后的生物酶和陶瓷填料混合制得生物陶瓷填料的过程； 所述的步骤一包括：用NaOH溶液将蒸馏水的pH调到8.O~8. 5,并加入过氧化氢，使NaOH水溶液中含有质量含量为0. 06%的过氧化氢，将NaOH水溶液加热至30~35°C; 将选购的生物酶以1 : 5的质量比分散于上述NaOH水溶液中，用频率40~50K赫兹超 声波振20分钟，然后用5000r/min进行离心15分钟，取上清液；加入pH为9. 0的0. 2mol/ L的硼酸盐缓冲液溶解沉淀，滤去不溶物后得到碱性蛋白改性酶液，存放在温度4°C的冰箱 里备用； 所述的步骤二包括：将陶瓷填料振动过筛除灰除尘，加入改性剂，所述陶瓷填料重量与 改性剂的重量比为3:1，所述改性剂为按重量百分比包含1 %~5 %的氨基葡萄糖、5 %~ 15%的玉米浆、1%~5%过氧化苯甲酰，1%~2%的硫酸铁、5%~20%的蛋白胨、53%~ 87 %的乙酸乙酯混合物； 所述的步骤三包括向步骤二所获得的陶瓷填料中加入步骤一所制得的碱性蛋白改 性酶液，充分搅拌后静置，所述碱性蛋白改性酶液的加入量与陶瓷填料的质量比为1 : 100-500 ;使用负压真空栗抽真空后，通风干燥，最后制成含水量为8~10%的生物酶陶瓷 填料。2. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于上述工艺处 理中所使用的NaOH溶液、过氧化氢、氨基葡萄糖、玉米浆、蛋白胨、过氧化苯甲酰、硫酸铁、 乙酸乙酯均为分析纯试剂。3. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于所述步骤一 中为用〇. 5MNaOH将蒸馏水的pH调到8. 0-8. 5,并加入30%过氧化氢，并使NaOH水溶液中 含有质量含量为〇. 06 %的过氧化氢。4. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于所述步骤一 中的硼酸盐缓冲液制备方法为：取硼酸溶解于水中，然后再用40%氢氧化钠溶液调节pH至 9. 0,并使溶液浓度为0. 2mol/L的硼酸盐缓冲液。5. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于所述步骤二 中的陶瓷填料的应满足比表面积大于200m2/g、颗粒直径为10~20mm，空隙率大于95%。6. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于所述步骤二 中的加入改性剂的加入方式为喷雾的方式，喷雾时间为15~20分钟，喷雾的过程中翻动填 料。7. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于所述的步骤 三中向步骤二所获得的陶瓷填料中加入步骤一所制得的碱性蛋白改性酶液，充分搅拌后静 置15~30分钟，真空栗的压力为65~75KPa，抽真空时间为20~40分钟，干燥温度小于 45度。8. 根据权利要求1所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于该方法包 括： 步骤一、将生物酶进行处理的过程； 步骤二、将陶瓷填料进行处理的过程； 步骤三、将处理后的生物酶和陶瓷填料混合制得生物陶瓷填料的过程； 所述的步骤一包括：用0. 5M的NaOH溶液将蒸馏水的pH调到8. 3,并加入2ml30 %的过 氧化氢，使NaOH水溶液中含有质量含量为0. 06%的过氧化氢，将NaOH水溶液加热至35°C; 将选购的生物酶以1 : 5的质量比分散于上述NaOH水溶液中，用频率50K赫兹超声波 振20分钟，然后用5000r/min进行离心15分钟，取上清液；加入pH为9. 0的0. 2mol/L的 硼酸盐缓冲液溶解沉淀，滤去不溶物后得到碱性蛋白改性酶液，存放在温度4°C的冰箱里备 用； 所述的步骤二包括：将陶瓷填料振动过筛除灰除尘，加入改性剂，所述陶瓷填料重量与 改性剂的重量比为3:1，边加入边翻腾15分钟，然后静置15分钟，所述改性剂为按重量百分 比包含5 %的氨基葡萄糖、10%的玉米浆、5 %过氧化苯甲酰，1 %的硫酸铁、20 %的蛋白胨、 59 %的乙酸乙酯混合物； 所述的步骤三包括向步骤二所获得的陶瓷填料中加入步骤一所制得的碱性蛋白改性 酶液，充分搅拌后静置15分钟，所述碱性蛋白改性酶液的加入量与陶瓷填料的质量比为1 : 150 ;使用75KPa负压真空栗30分钟抽真空后，通风干燥，最后制成含水量为8 %的生物酶 陶瓷填料。9.根据权利要求1至8所述的将生物酶固定在陶瓷填料中的方法，其特征在于所述的 生物酶为干燥的市售生物酶。
【专利摘要】本发明涉及在污水处理工艺领域中一种生物酶固定化的方法，具体是指一种将生物酶固定在陶瓷填料中的方法。该方法包括：步骤一、将生物酶进行处理的过程；步骤二、将陶瓷填料进行处理的过程；步骤三、将处理后的生物酶和陶瓷填料混合制得生物陶瓷填料的过程；通过在陶瓷填料上固定化酶技术，可以加大酶促反应的效果，除了能提高对污水各种污染物的去除之外，还可以有效的分解微生物分泌的代谢产物，消除填料之间和填料内部污泥的累积，同时发挥酶促反应特有的永久高效性能，让填料具有自我净化自我更新的能力，延长填料使用寿命。
【IPC分类】C12N11/14, C02F3/34
【公开号】CN105176962
【申请号】
【发明人】童少平, 魏状, 洪夏萍, 朱显跃
【申请人】杭州诚洁环保有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月17日