㈠ 聚谷氨酸的其他信息
CBNumber: CB2132778
γ-聚谷氨酸的由来
纳豆是一种日本人经常食用的传统黄豆发酵食品。经过发酵作用以后的纳豆含有比黄豆本身更丰富的维他命(B2、B6、B12、E、K2)以及更易消化的蛋白质,此外纳豆中还含有多种消化酵素以及对身体健康有帮助的特殊多糖(Levan)、血栓分解酵素(Nattokinase)以及γ–聚谷氨酸(γ–PGA)等,对于促进身体健康有极佳的效果,近年来相当流行食用纳豆来增进身体的健康。
γ–PGA是组成纳豆粘性胶体的主要成份,具有促进矿物质吸收的作用,目前,日本已将γ–PGA其列入促进矿物质吸收的保健成份表。γ-PGA特殊的分子结构,使其具有极强的保湿能力,添加γ-PGA于化妆品或保养品中,能有效地增加皮肤的保湿能力,促进皮肤健康。与公认的最具保湿能力的透明质酸(Hyaluronic acid, HA)相比,γ–PGA的保湿效果竟然超出其效果的2-3倍,为新一代的生物科技保湿成份。
聚谷氨酸的应用范围
一,化妆品级、食品级:分子量70万;
二,药品级:分子量100万;
三,水处理级:分子量150万
四、土壤、植物调节剂级:分子量2万以下。
土壤、植物调节剂级 聚谷氨酸
γ–PGA(γ–聚谷氨酸)的化学结构
γ–PGA全名γ-Polyglutamic acid,是以左、右旋光性的谷氨酸为单元体,以γ-位上的醯胺键聚合而成同质多肽(Homo-polypeptide),聚合度约在1,000-15,000之间。γ-(D,L)-PGA, γ-(D)-PGA, 和γ-(L)-PGA等统称为γ-PGA 。γ–PGA在国际化妆品药典上的命名为纳豆胶(NATTO GUM),在欧盟、日本也称为plant collagen, collagene vegetale, phyto collage。在中国则称为纳豆胶或多聚谷氨酸、聚谷氨酸。
聚谷氨酸(聚-γ-谷氨酸,英文 poly-γ-glutamic acid,简称PGA)是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸,其结构为谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。
分子量分布在100kDa到10000kDa之间。聚-γ-谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物可降解性,降解产物为无公害的谷氨酸,是一种优良的环保型高分子材料,可作为保水剂、重金属离子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等,在化妆品、环境保护、食品、医药、农业、沙漠治理等产业均有很大的商业价值和社会价值。
从聚谷氨酸的发现至今仅有几十年的历史,聚谷氨酸的研究主要还是处于实验室阶段,主要包括对它性质研究,产生菌的改良和基因研究,发酵过程研究和提取提取纯化过程研究,以及衍生物的生产和性质的研究。近几年来,由于人们环境意识的增强和国家可持续发展战略的要求,发展对环境友好材料和开发改善环境问题的产品成为一种产业上的趋势,它也推动了聚谷氨酸产业化研究和探索的进程。进入本世纪,个别国际知名公司开始进行聚谷氨酸的生产和应用的研究,国内部分大学和研究所也积极开展了相关的研究,国内更有数家企业开始计划聚谷氨酸的大规模生产。由于这些产业化研究的跟进,使得聚谷氨酸成为现阶段最受人关注的生物制品之一。
㈡ γ-聚谷氨酸的应用领域
- PGA及其衍生物的分子量不等从5万到2百万道尔顿不等,因此他们可广泛的应用在食品工业、化妆品、保健、水处理、废水处理、卫生用品、医疗以及水凝胶等领域。
· 保健——有利于骨质疏松症者对钙的吸收。
· 医药——释放药物的载体,止血剂,软组织填充剂。.
· 化妆品——作为一个保湿剂以改善皮肤护理质量,作为增白剂具有长期持久的抗折皱的性能。
用于化妆品行业的优势· 聚谷氨酸是无毒,可生物降解和退化,对皮肤有营养成分的高端产品。
· 完全适用于所有的皮肤状况,并提供优于HA(透明质酸)和胶原的持久的保湿效果
· 只需要很低的浓度,因此成本降低。
·- PGA衍生物具有良好的强度,透明度和弹性。
γ-聚谷氨酸可用于护肤产品、洗发水、发乳、剃须霜和口红中。
1、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA超强亲水性与保水能力
漫淹于土壤中时,会在植株根毛表层形成一层薄膜,不但具有保护根毛的功能,更是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台,能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收。阻止硫酸根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用,使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素。促进作物根系的发育,加强抗病性。
2、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA平衡土壤酸碱值
对酸、碱具有绝佳缓冲能力,可有效平衡土壤酸碱值,避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质。
3、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA可结合沉淀有毒重金属
对Pb+2、Cu+2、Cd+2、Cr+3、Al+3、As+4等有毒重金属有极佳的螯合效果。
4、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA可增强植物抗病及抗逆境能力
整合植物营养、土壤中的水活成份,可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起的症状。
5、促进增产
可使茶叶、瓜果、蔬菜等农产品快速增产,增产量可达10-20%
㈢ 聚谷氨酸粉末可以直接与纯净水调配吗
在作物生长过程中,肥料是不可缺少的一部分,肥料除了常见的大中微量元素肥,还有近几年火起来的功能性肥料,包括氨基酸、腐殖酸和海藻酸等,这些功能性肥料为作物非刚需肥料,但是对作物有着不可忽视的作用,如促进作物根系的生长、提高作物抗逆能力和提高肥料利用率等功能,总之一句话就是作物用了这些功能性肥料会长得更好。
当然,在功能性肥料当中除了氨基酸、腐殖酸和海藻酸之外,还有一种同样具有优异功能的肥料,那就是聚谷氨酸,其功能比氨基酸、腐殖酸和海藻酸还强大,除了可以直接当营养物质使用之外,还对作物具有多种附加功能,那么今天笔记就给大家介绍一下这个神奇的聚谷氨酸。
一、什么是聚谷氨酸呢?
聚谷氨酸简单讲,就是由无数个谷氨酸连接起来聚集在一起的一种功能性肥料,既能直接当营养物质又能当做肥料增效剂使用,可以对肥料具有改性增效、对作物具有生物调节等功能。它属于第三代氨基酸,与前两代氨基酸(普通氨基酸、聚天冬氨酸)相比,是通过生物技术发酵而成,拥有300万个分子量,对作物的增产率由原来的3-5%提升到了10-25%左右,效果是非常的显著。
聚谷氨酸在喷雾到作物上之后具有三个阶段的形态:
1、聚谷氨酸在大分子阶段的时候,通过肥水一体,减少土壤里面水肥的流失,提高作物的抗干旱能力,同时螯合土壤里面存留的微量元素,加入的菌剂丰富了土壤里面微生物种群,改善了土壤微生物的结构。
2、经过一段时间,聚谷氨酸会从大分子型自然降解到多肽、小肽型,在这个形态下的聚谷氨酸,在作物体内会刺激、上调植物抗逆的相关基因,提高抗逆能力及部分抗病效果,大幅提高植物光合作用效率,让作物积累更多的光合养分。
3、又经过一段时间的自然降解,聚谷氨酸从多肽、小肽型变到单体型即氨基酸,作为营养物质直接供给作物吸收、生长。
二、聚谷氨酸对作物具有哪些附加功能呢?
1、提高作物"抗旱"能力
前面也提到了,聚谷氨酸在喷雾到作物之后,在第一阶段即大分子阶段的时候,通过肥水一体的形式包围水分,从而减少土壤里面水肥的流失,提高作物的抗干旱能力,效果可从以下试验看出:
试验处理:取6盆长势差不多的盆栽水稻作为试验对象,并分为2组,一组浇相同量的水,然后叶面喷雾500倍的聚谷氨酸水溶肥液;另外一组浇同量的水,但是叶面喷雾清水,置于26-30℃的常温下,于10天后观察它们的生长情况。
试验结果:试验后10天进行观察,发现这6盆盆栽水稻的土壤都已经干燥,出现了缺水的情况,再观察水稻幼苗叶片,可以看到喷雾过聚谷氨酸的试验组,3盆长势正常,叶片嫩绿,植株挺拔;而对照组则出现了2盆长势较差,植株稀疏,同时叶片出现萎蔫、卷曲等缺水的现象。这表明聚谷氨酸对作物具有良好的保水抗旱功能。
2、提高作物"抗冻"能力
聚谷氨酸会从大分子型自然降解到多肽、小肽型之后,会刺激植物产生抗逆的相关基因,从而提高作物的抗冻害能力,效果可从试验看出:
试验处理:使用两个透明玻璃杯装有相同量的营养液,在一杯营养液中额外添加聚谷氨酸,另一杯加入正常的营养液,之后分别将长了4叶的油菜苗放入2组营养液中,使用水培方式进行试验并缓苗,于3天后放入4℃的冰箱内冷冻12小时,之后取出观察幼苗的情况。
试验结果:将试验的2株幼苗取出放置6小时后观察,发现加入聚谷氨酸的幼苗的叶片已经变得皱缩、萎蔫,出现了明显的冻害现象;而加入聚谷氨酸的一组则幼苗长势健康,叶片油绿,未出现叶片冻伤的情况。试验结果表明聚谷氨酸多作物具有良好的抗冻功能。
3、提高肥料的利用率
聚谷氨酸从多肽、小肽型变到单体型即氨基酸,作为营养物质直接供给作物吸收、生长,同时如果配合肥料一起使用,则可以大大提高作物对肥料的吸收率,从而提高肥料的利用率,具体如下:
试验处理:使用2盆长势差不多的盆栽水稻幼苗作为试验对象,一盆施用常规的肥料;另一盆施用等量的肥料,同时里面加入少量聚谷氨酸,并适当适时浇水,置于常温条件下,于7天后进行观察。
试验结果:试验后7天进行观察,发现施用了聚谷氨酸的水稻幼苗长势健壮、叶片厚绿、挺拔,同时比未施用的对照组高了一大截;而仅仅使用常规肥料的对照组则长势较差,叶片偏黄,植株较矮。试验结果表明聚谷氨酸可以促进作物对肥料的吸收,从而有效提高肥料的利用率。
以上就是聚谷氨酸对作物具有的三大附件功能,即可以提高作物的抗旱、抗冻能力,可以提高肥料的利用率,可以说的是聚谷氨酸是一种优异的肥料物质。当然,学会利用巧妙利用它才能助力作物增产。
三、聚谷氨酸的一些应用技巧
1、在微生物菌剂里面少量聚谷氨酸母液,可以提高微生物的活性,同时可以增强作物的抗逆能力,可以快速促进作物生根发芽,解决微生物菌剂起来慢的短板;
2、在柑橘的生长关键时期,即柑橘谢花2/3后、果实膨大期或者转色期的时候,使用含聚谷氨酸的有机肥800倍喷雾,可以起到保花保果、促进果实膨大、增甜的作用;
3、在霜冻前后,使用聚谷氨酸500倍对作物进行叶面喷雾,可以提高作物的抗寒、抗逆能力,让作物免受霜冻的危害;
4、如果使用农药不当对作物产生了药害,也可以使用聚谷氨酸300倍结合叶面肥进行喷雾,可以缓解药害、恢复作物健康生长;其次果树出现了沤根导致的黄化现象,可以用添加聚谷氨酸的微生物菌剂稀释200倍进行淋根,连续2次,15天后果树即可长出新根恢复健康生长。
总之,聚谷氨酸既能当功能性肥料使用,又能当做肥料增效剂使用,是一种性价比极高的活性物质,只有学会根据不同作物不同情况灵活运用才能发挥其最大价值。
㈣ 电镀废水怎么处理才能达标排放
电镀废水的处理与回用对节约水资源以及保护环境起着至关重要的作用。本文综述了各种电镀废水处理技术的优缺点,以及一些新材料在电镀废水处理上的应用。
01 化学沉淀法
化学沉淀法是通过向废水中投入药剂,使溶解态的重金属转化成不溶于水的化合物沉淀,再将其从水中分离出来,从而达到去除重金属的目的。
化学沉淀法因为操作简单,技术成熟,成本低,可以同时去除废水中的多种重金属等优点,在电镀废水处理中得到广泛应用。
1.碱性沉淀法
碱性沉淀法是向废水中投加NaOH、石灰、碳酸钠等碱性物质,使重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而被去除。该法具有成本低、操作简单等优点,目前被广泛使用。
但是碱性沉淀法的污泥产量大,会产生二次污染,而且出水pH偏高,需要回调pH。NaOH由于产生污泥量相对较少且易回收利用,在工程上得到广泛应用。欣格瑞水处理专家
2.硫化物沉淀法
硫化物沉淀法是通过投加硫化物(如Na2S、NariS等)使废水中的重金属形成溶度积比氢氧化物更小的沉淀,出水pH在7~9,无需回调pH即可排放。
但是硫化物沉淀颗粒细小,需要添加絮凝剂辅助沉淀,使处理费用增大。硫化物在酸性溶液中还会产生有毒的HS气体,实际操作起来存在局限性。
3.铁氧体法
铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的,令废水中的各种重金属离子形成铁氧体晶体一起沉淀析出,从而净化废水。该法主要是通过向废水中投加硫酸亚铁,经过还原、沉淀絮凝,最终生成铁氧体,因其设备简单、成本低、沉降快、处理效果好等特点而被广泛应用。
pH和硫酸亚铁投加量对铁氧体法去除重金属离子的影响,确定镍、锌、铜离子的最佳絮凝pH分别为8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亚铁离子与它们摩尔比均为2~8,而六价铬的最佳还原pH为4.00~5.50,最佳絮凝pH则为8.00~10.50,最佳投料比为20。出水的镍含量小于0.5mg/L,总铬含量小于1.0mg/L,锌含量小于1.0mg/L,铜含量小于0.5mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)中“表2”的要求。
化学沉淀法的局限性
随着污水排放标准的提高,传统单一的化学沉淀法很难经济有效地处理电镀废水,常常与其他工艺组合使用。
采用铁氧体-CARBONITE(一种具有物理吸附与离子交换功能的材料)联合工艺处理Ni含量约为4000mg/L的高浓度含镍电镀废水:先以铁氧体法控制pH为11.0,在Fe/Fe。摩尔比O.55,FeSO4·7H2O/Ni质量比21,反应温度35℃的条件下搅拌反应15min,出水Ni平均浓度从4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率达99.84%;然后采用CARBONITE处理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,温度35℃的条件下反应6h,Ni去除率可达96.48%,出水Ni浓度为0.24mg/L,达到GB21900-2008中的“表2”标准。
采用高级Fenton一化学沉淀法处理含螯合重金属的废水,使用零价铁和过氧化氢降解螯合物,然后加碱沉淀重金属离子,不仅可以去除镍离子(去除率最高达98.4%),而且可以降低COD化学需氧量。
02 氧化还原法
1.化学氧化法
化学氧化法在处理含氰电镀废水上的效果尤为明显。该方法把废水中的氰根离子(CN一)氧化成氰酸盐(CNO-),再将氰酸盐(CNO-)氧化成二氧化碳和氮气,可以彻底解决氰化物污染问题。
常用的氧化剂包括氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等,其中碱性氯化法应用最广。采用Fenton法处理初始总氰浓度为2.0mg/L的低浓度含氰电镀废水,在反应初始pH为3.5,H202/FeSO4摩尔比为3.5:1,H202投加量5.0g/L,反应时间60min的最佳条件下,氰化物的去除率可达93%,总氰浓度可降至0_3mg/L。
2.化学还原法
化学还原法在电镀废水处理中主要针对含六价铬废水。该方法是在废水中加入还原剂(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、铁粉等)把六价铬还原为三价铬,再加入石灰或氢氧化钠进行沉淀分离。上述铁氧体法也可归为化学还原法。
该方法的主要优点是技术成熟,操作简单,处理量大,投资少,在工程应用中有良好的效果,但是污泥量大,会产生二次污染。采用硫酸亚铁作为还原剂,处理80t/d的含总铬7O~80mg/L的电镀废水,出水总铬小于1.5mg/L,处理费用为3.1元/t,具有很高的经济效益。
以焦亚硫酸钠为还原剂处理含80mg/L六价铬、pH为6~7的电镀废水,出水六价铬浓度小于0.2mg/L。
03 电化学法
电化学法是指在电流的作用下,废水中的重金属离子和有机污染物经过氧化还原、分解、沉淀、气浮等一系列反应而得到去除。
该方法的主要优点是去除速率快,可以完全打断配合态金属链接,易于回收利用重金属,占地面积小,污泥量少,但是其极板消耗快,耗电量大,对低浓度电镀废水的去除效果不佳,只适合中小规模的电镀废水处理。
电化学法主要有电凝聚法、磁电解法、内电解法等。
电凝聚法是通过铁板或者铝板作为阳极,电解时产生Fe2+、Fe或Al,随着电解的进行,溶液碱性增大,形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3,通过絮凝沉淀去除污染物。
由于传统的电凝聚法经过长时间的操作,会使电极板发生钝化,近年来高压脉冲电凝聚法逐渐替代传统的电混凝法,它不仅克服了极板钝化的问题,而且电流效率提高20%~30%,电解时间缩短30%~40%,节省电能30%~40%,污泥产生量少,对重金属的去除率可达96%~99%。欣格瑞水处理专家
采用高压脉冲电絮凝技术处理某电镀厂的电镀废水,Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分别达到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
电混凝法通常也与其他方法结合使用,利用电凝聚法和臭氧氧化法联合处理电镀废水,以铁和铝做极板,出水六价铬、铁、镍、铜、锌、铅、TOC(总有机碳)、COD的去除率分别为99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年来内电解法受到广泛关注。内电解法利用了原电池原理,一般向废水中投加铁粉和炭粒,以废水作为电解质媒介,通过氧化还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等多种反应的综合作用,可以一次性去除多种重金属离子。
该方法不需要电能,处理成本低,污泥量少。通过静态试验研究了铁碳微电解法对模拟电镀废水的COD及铜离子的去除效果,去除率分别达到了59.01%和95.49%。然而,采用微电解反应柱研究连续流的运行结果显示,14d后微电解出水的COD去除率仅为10%~15%,铜的去除率降低至45%~50%之间,可见需要定期更换填料或对填料进行再生。
04 膜分离技术
膜分离技术主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)、液膜(Lv)等,利用膜的选择透过性来对污染物进行分离去除。
该方法去除效果好,可实现重金属回收利用和出水回用,占地面积小,无二次污染,是一种很有发展前景的技术,但是膜的造价高,易受污染。
对膜技术在电镀废水处理中的应用和效果进行了分析,结果表明:结合常规废水处理工艺与膜生物反应器(MBR)组合工艺,电镀废水被处理后的水质达到排放标准;电镀综合废水经UF净化、RO和NF两段脱盐膜的集成工艺处理后,水质达到回用水标准,RO和NF产水的电导率分别低于100gS/cm和1000gS/cm,COD分别约为5mg/L和10mg/L;镀镍漂洗废水通过RO膜后,镍的浓缩高达25倍以上,实现了镍的回收,RO产水水质达到回用标准。
投资与运行费用分析表明:工程运行1年多即可收回RO浓缩镍的设备费用。
液膜法并不是采用传统的固相膜,而是悬浮于液体中很薄的一层乳液颗粒,是一种类似溶剂萃取的新型分离技术,包括制膜、分离、净化及破乳过程。
美籍华人黎念之(NormanN.Li)博士发明了乳状液膜分离技术,该技术同时具有萃取和渗透的优点,把萃取和反萃取两个步骤结合在一起。乳化液膜法还具有传质效率高、选择性好、二次污染小、节约能源和基建投资少的特点,对电镀废水中重金属的处理及回收利用有着良好的效果。
05 离子交换法
离子交换法是利用离子交换剂对废水中的有害物质进行交换分离,常用的离子交换剂有腐殖酸物质、沸石、离子交换树脂、离子交换纤维等。离子交换的运行操作包括交换、反洗、再生、清洗四个步骤。
此方法具有操作简单、可回收利用重金属、二次污染小等特点,但离子交换剂成本高,再生剂耗量大。
研究强酸性离子交换树脂对含镍废水的处理工艺条件及镍回收方法。结果表明:pH为6~7有利于强酸性阳离子交换树脂对镍离子的去除。离子交换除镍的适宜温度为30℃,适宜流速为15BV/h(即每小时l5倍树脂床体积)。适宜的脱附剂为10%盐酸,脱附液流速为2BV/h。前4.6BV脱附液可回用于配制电镀槽液,平均镍离子质量浓度达18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l树脂对cr(VI)的吸附能力,发现Cr(VI)在低浓度时,树脂的交换吸附率是由液膜扩散和化学反应控制的。CHS一1树脂对Cr(VI)的最佳吸附pH为2~3,在298K下其饱和吸附能力为347.22mg/g。CHS一1树脂可以用5%的氢氧化钠溶液和5%氯化钠溶液来洗脱,再生后吸附能力没有明显的下降。
使用钛酸酯偶联剂将1一Fe203与丙烯酸甲酯共聚,在碱性条件下进行水解,制备出磁性弱酸阳离子交换树脂NDMC一1。
通过对重金属Cu的吸附研究发现,NDMC—l树脂粒径较小、外表面积大,因而具有较快的动力学性能。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
06 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是通过加热对电镀废水进行蒸发,使液体浓缩达到回用的效果。一般适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属浓度高的废水,用其处理浓度低的重金属废水时耗能大,不经济。
在处理电镀废水中,蒸发浓缩法常常与其他方法一起使用,可实现闭路循环,效果不错,比如常压蒸发器与逆流漂洗系统联合使用。蒸发浓缩法操作简单,技术成熟,可实现循环利用,但是浓缩后的干固体处置费用大,制约了它的应用,目前一般只作为辅助处理手段。
07 生物处理技术
生物处理法是利用微生物或者植物对污染物进行净化,该方法运行成本低,污泥量少,无二次污染,对于水量大的低浓度电镀废水来说是不二之选。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法和植物修复法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一种利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀来净化水质的方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外、具有絮凝活性的代谢物,能使水中胶体悬浮物相互凝聚、沉淀。
生物絮凝剂与无机絮凝剂和合成有机絮凝剂相比,具有处理废水安全无毒、絮凝效果好、不产生二次污染等优点,但其存在活体生物絮凝剂不易保存,生产成本高等问题,限制了它的实际应用。目前大部分生物絮凝剂还处在探索研究阶段。
生物絮凝剂可以分为以下三类:
(1) 直接利用微生物细胞作为絮凝剂,如一些细菌、放线菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物细胞壁提取物作为絮凝剂。微生物产生的絮凝物质为糖蛋白、黏多糖、蛋白质等高分子物质,如酵母细胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙酰葡萄糖胺、丝状真菌细胞壁多糖等都可作为良好的生物絮凝剂。
(3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。代谢产物主要有多糖、蛋白质、脂类及其复合物等。
近年来报道的生物絮凝剂主要为多糖类和蛋白质类,前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,后者有MBF—W6、NOC—l等。陶颖等]利用假单胞菌Gx4—1胞外高聚物制得的絮凝剂对cr(Ⅳ)进行了絮凝吸附研究。
其研究结果表明,在适宜条件下Or(Ⅳ)的去除率可达51%。研究枯草芽孢杆菌NX一2制备的生物絮凝剂v一聚谷氨酸(T-PGA)对电镀废水的处理效果,实验证明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金属离子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物体自身的化学结构或成分特性来吸附水中的重金属,然后通过固液分离,从水中分离出重金属。
可以从溶液中分离出重金属的生物体及其衍生物都叫做生物吸附剂。生物吸附剂主要有生物质、细菌、酵母、霉菌、藻类等。该方法成本低,吸附和解析速率快,易于回收重金属,具有选择性,前景广阔。
研究各种因素对枯草芽胞杆菌吸附电镀废水中Cd效果的影响,结果表明:pH为8、吸附剂用量为10g/L(湿重)、搅拌转数为800r/min、吸附时间为10min的条件下,废水中镉的去除率达93%以上。
吸附镉后的枯草芽胞杆菌细胞膨大,色泽变亮,细胞之间相互粘连。Cd2+与细胞表面的钠进行了离子交换吸附。
壳聚糖是一种碱性天然高分子多糖,由海洋生物中甲壳动物提取的甲壳素经过脱乙酰基处理而得到,可以有效地去除电镀废水中的重金属离子。
通过乳化交联法制备了磁性二氧化硅纳米颗粒组成的壳聚糖微球,然后用乙二胺和缩水甘油基三甲基氯化反应的季铵基团改性,所得生物吸附剂具有很高的耐酸性和磁响应。
用它来去除酸性废水中的cr(VI),在pH为2.5、温度为25℃的条件下,最大吸附能力为233.1mg/g,平衡时间为40~120min[取决于初始Cr(VI)的浓度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液进行吸附剂再生,解吸率达到95.6%,因此该生物吸附剂具有很高的重复使用性。
3.生物化学法
生物化学法是指微生物直接与废水中的重金属进行化学反应,使重金属离子转化为不溶性的物质而被去除。
从电镀废水中筛选分离出3株可以高效降解自由氰根的菌种,在最佳条件下可以将80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究发现,有许多可以将cr(VI)还原成低毒cr(III)的微生物,如无色杆菌、土壤细菌、芽孢杆菌、脱硫弧菌、肠杆菌、微球菌、硫杆菌、假单胞菌等,其中除了大肠杆菌、芽孢杆菌、硫杆菌、假单胞菌等可以在好氧条件下还原Cr(VI),其余大部分菌种只能在厌氧条件下还原cr(VI)。
R.S.Laxman等发现灰色链霉菌能在24~48h内把cr(VI)还原成cr(III),并能够将cr(III)显著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吴乾菁等从电镀污泥、废水及下水道铁管内分离筛选出35株菌种,并获得了SR系列复合功能菌,该功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金属的功效,并在此基础上进行了工程应用,取得较好的效果。
4.植物修复法
植物修复法是利用植物的吸收、沉淀、富集等作用来处理电镀废水中的重金属和有机物,达到治理污水、修复生态的目的。
该方法对环境的扰动较少,有利于环境的改善,而且处理成本低。人工湿地在这方面起着重要的作用,是一种发展前景广阔的处理方法。
李氏禾是一种可富集金属的水生植物,在去除水中重金属方面具有很大的潜力。在人工湿地种植了李氏禾,用以处理含铬、铜、镍的电镀废水,使它们的含量分别降低了84.4%、97.1%和94_3%。当水力负荷小于0.3m/(m2·d1时,出水中的重金属浓度符合电镀污染物排放标准的要求;当进水铬、铜和镍的浓度为5、10和8mg/L时,仍能达标排放。
可见用李氏禾处理中低浓度的电镀废水是可行的。质量平衡表明,铬、铜和镍大部分保留在人工湿地系统的沉积物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面积大的多孔性材料来吸附电镀废水中的重金属和有机污染物,从而达到污水处理的效果。
活性炭是使用最早、最广的吸附剂,可以吸附多种重金属,吸附容量大,但是活性炭价格昂贵,使用寿命短,需要再生且再生费用不低。一些天然廉价材料,如沸石、橄榄石、高岭土、硅藻土等,也具有较好的吸附能力,但由于各种原因,几乎没有得到工程应用。
以沸石作为吸附剂处理电镀废水,发现在静态条件下,沸石对镍、铜和锌的吸附容量分别达到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除电镀废水中的Cr(vI),
然后通过外部磁场分离,使得cr(VI)的去除率达到97.11%。而在10rain的磁选后,浊度由4075NTU降至21.8NTU。其研究还证实了吸附过程后,磁性生物炭仍保留原来的磁分离性能。近年来又研制开发了一些新型吸附材料,如文中提到的生物吸附剂以及纳米材料吸附剂。
纳米技术是指在1~100nm尺度上研究和应用原子、分子现象,由此发展起来的多学科交叉、基础研究与应用紧密联系的科学技术。纳米颗粒由于具有常规颗粒所不具备的纳米效应,因而具有更高的催化活性。
纳米材料的表面效应使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面积,所以纳米材料在制备高性能吸附剂方面表现出巨大的潜力。雷立等l采用温和水热法一步快速合成了钛酸盐纳米管(TNTs),并应用于对水中重金属离子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
结果表明:pH=5时,初始浓度分别为200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分别为513.04、212.46和66.35mg/L,吸附性能优于传统吸附材料。纳米技术作为一种高效、节能环保的新型处理技术,得到人们的广泛认同,具有很大的发展潜力。
09 光催化技术
光催化处理技术具有选择性小、处理效率高、降解产物彻底、无二次污染等特点。
光催化的核心是光催化剂,常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化学稳定性好、无毒、兼具氧化和还原作用等诸多特点。TiO:在受到一定能量的光照时会发生电子跃迁,产生电子一空穴对。
光生电子可以直接还原电镀废水中的金属离子,而空穴能将水分子氧化成具有强氧化性的OH自由基,从而把很多难降解的有机物氧化成为COz、H:0等无机物,被认为是最有前途、最有效的水处理方法之一。
以悬浮态的TiO2为催化剂,在紫外光的作用下对络合铜废水进行光催化反应。结果表明:当TiO2投加量为2g/L,废水pH=4时,在300W高压汞灯照射下,载入60mL/min的空气反应40rain,对120mg/LEDTA络合铜废水中Cu(II)与COD的去除率分别达到96.56%和57.67%。实施了“物化一光催化一膜”处理电镀废水的工程实例,出水COD去除率达到70%以上,同时TiO2光催化剂可重复使用。
膜法的引入可大大提高水质,使处理后水质达到中水回用标准,提高了电镀废水的资源化利用率,回用率达到85%以上,大大节约了成本。然而光催化技术在实际应用中受到了很多的限制,如重金属离子在光催化剂表面的吸附率低,催化剂的载体不成熟,遇到色度大的废水时处理效果大幅下降,等等。不过光催化技术作为高效、节能、清洁的处理技术,将会有很大的应用前景。欣格瑞水处理专家
10 重金属捕集剂
重金属捕集剂又叫重金属螯合剂,它能与废水中的绝大部分重金属离子产生强烈的螯合作用,生成的高分子螯合盐不溶于水,通过分离就可以去除废水中的重金属离子。
重金属捕集剂处理后的重金属废水中剩余的重金属离子浓度大部分都能达到国家排放标准。以二硫代氨基甲酸盐重金属离子捕集剂XMT探讨了不同因素对Cu的捕集效果,对Cu去除率在99%以上,出水Cu浓度小于0.05mg/L,出水远低于GB21900-2008的“表3”标准。
选取3种市售重金属捕集剂对实际电镀废水中的Cu2+、Zn2+、Ni进行同步深度处理,发现三聚硫氰酸三钠(简称TMT)对Cu的去除效果最为显著,投加量少且效果稳定,但对Ni的去除效果较差。甲基取代的二硫代氨基甲酸钠(以Me2DTC表示)的适用性最强,对3种重金属离子均具有良好的去除效果,可达到GB21900-2008中的“表3”排放标准,且在DH=9.70时处理效果最佳。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸钠(Et2DTC),对Ni的去除效果不佳。
重金属捕集剂因高效、低能、处理费用相对较低等特点而有很大的实用性。
㈤ 什么是谷氨酸发酵生产
就是这样
1、15N稳定性同位素标记L-谷氨酸的生产工艺
2、L-谷氨酸产生菌和生产L-谷氨酸的方法
3、L-谷氨酸的制备方法
4、L-谷氨酸发酵新工艺
5、γ-聚谷氨酸及其盐的制备方法
6、编码青霉素结合蛋白的基因和生产L-谷氨酸的方法
7、产L-谷氨酸棒状细菌及生产L-谷氨酸的方法
8、产L-谷氨酸细菌和生产L-谷氨酸的方法
9、从等电点结晶母液中回收谷氨酸的新工艺
10、从发酵液中提取谷氨酸的方法
11、从谷氨酸发酵液中分离菌体的方法
12、从谷氨酸发酵液中回收谷氨酸及相关物质的方法
13、从谷氨酸发酵中回收二氧化碳的方法
14、发酵产生L-谷氨酸的方法
15、发酵生产L-谷氨酸的方法
16、发酵生产L-谷氨酸的方法2
17、甘氨酰甘氨酰天冬氨酰谷氨酸
18、高纯度N-(4-[N,N-二(2-碘乙基)氨基]苯氧羰基)-L-谷氨酸
19、谷氨酸发酵液等电点提取的前处理方法
20、谷氨酸发酵液两步凝聚除菌体方法
21、谷氨酸钠制备方法
22、含锌谷氨酸发酵废液的脱锌处理
23、聚-γ-谷氨酸产生菌及生产聚-γ-谷氨酸的方法
24、离子交换法回收谷氨酸的洗脱新工艺
25、连续发酵生产L-谷氨酸的方法
26、连续提取谷氨酸的方法
27、流加等电结晶与离子交换耦合的提取谷氨酸新工艺
28、柠檬酸、谷氨酸和赤霉酸的固体发酵设备
29、凝聚除菌体提取谷氨酸的方法
30、浓缩含菌体发酵液提取谷氨酸的方法
31、全母液离子交换法回收谷氨酸工艺
32、生产L-谷氨酸、L-脯氨酸或L-精氨酸的细菌和方法
33、生产L-谷氨酸的方法
34、生产L-谷氨酸的方法
35、生产L-谷氨酸的方法
36、生产L-谷氨酸的细菌和生产L-谷氨酸的方法
37、生产L-谷氨酸的细菌和生产L-谷氨酸的方法 2
38、生产谷氨酸的方法
39、提高植物谷氨酸含量的方法以及具有较高谷氨酸含量的植物
40、通过伴随有沉淀的发酵生产L-谷氨酸的方法
41、通过补加糖生产高浓度聚谷氨酸的方法
42、通过发酵生产L-谷氨酸的方法
43、通过发酵生产L-赖氨酸及L-谷氨酸的方法
44、通过发酵制备L-谷氨酸的方法
45、通过发酵制备L-谷氨酸的方法
46、味精生产中谷氨酸等电母液综合利用治理方法
47、锌盐法提取谷氨酸无锌排放新工艺
48、新的谷氨酸衍生物的制备方法
49、絮凝气浮法除菌后提取谷氨酸的方法
50、一水合谷氨酸一钠晶体的结晶方法
51、一种N-苄氧羰基谷氨酸的生产方法
52、一种从发酵液中提取谷氨酸的方法
53、一种调味液及提取谷氨酸的生产方法
54、一种谷氨酸提取方法
55、一种净化谷氨酸发酵液的方法
56、一种利用碱性离子交换树脂提取谷氨酸的方法
57、一种提取谷氨酸的方法
58、一种味精废水谷氨酸一次离心分离回收的方法和设备
59、一种以淀粉为原料的微生物谷氨酸高糖发酵控制工艺
60、一种制备N-芳酰基-L-谷氨酸的方法
61、以双酶法制糖生产谷氨酸钠
62、以糖蜜为原料生产谷氨酸高浓度废液治理工艺
63、应用分离膜超滤谷氨酸发酵液提高提取收率的方法
64、由对硝基苯甲酰谷氨酸还原为对氨基苯甲酰谷氨酸新工艺
65、玉米粗淀粉制糖并进行谷氨酸发酵生产工艺
66、制备L-谷氨酸的方法
67、制备L-谷氨酸的方法2
68、制备谷氨酸一纳的方法
69、制备结晶的谷氨酸及其盐的方法
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㈦ 聚谷氨酸钠是什么
聚谷氨酸(γ-PGA),又称纳豆菌胶、多聚谷氨酸,它是一种水溶性,生物降解,不含毒性,使用微生物发酵法制得的生物高分子。
γ-聚谷氨酸的由来,纳豆是一种日本人经常食用的传统黄豆发酵食品。
经过发酵作用以后的纳豆含有比黄豆本身更丰富的维他命(B2、B6、B12、E、K2)以及更易消化的蛋白质,此外纳豆中还含有多种消化酵素以及对身体健康有帮助的特殊多糖(Levan)、血栓分解酵素以及γ–聚谷氨酸(γ–PGA)等。
对于促进身体健康有极佳的效果,近年来相当流行食用纳豆来增进身体的健康。
(7)聚谷氨酸处理污水的方法扩展阅读:
聚谷氨酸的应用范围
一,化妆品级、食品级:分子量70万;
二,药品级:分子量100万;
三,水处理级:分子量150万
四、土壤、植物调节剂级:分子量2万以下。
聚谷氨酸的特性,对人体和环境无毒可生物降解,生态友好型水溶性,可得到无味清洁透明的溶液,易交联形成后期拥有卓越性能的水凝胶,可制成钠,钙,镁,氢型。
㈧ 多聚谷氨酸的聚谷氨酸晶体特性
·对人体和环境无毒可生物降解,生态友好型.
· 水溶性,可得到无味清洁透明的溶液
· 易交联形成后期拥有卓越性能的水凝胶
· 可制成钠,钙,镁,氢型。
应用领域:
γ- PGA及其衍生物的分子量不等从5万到2百万道尔顿不等,因此他们可广泛的应用在食品工
业、化妆品、保健、水处理、废水处理、卫生用品、医疗以及水凝胶等领域。
· 食品工业--作为食品及饮料类的增稠剂,改善饮料的味道,作稳定剂添加在冰淇淋中,纹
理强化剂,粘结剂,动物饲料的添加剂,抗冻剂或保护剂,减轻苦味剂,作为添加剂使用在淀粉食
品(面包&;面条)可避免老化、改善食品的质地和保持食物的形状。
· 水处理——重金属的吸收剂或螯合剂。
· 废水处理——生物高分子絮凝剂,可代替聚丙烯酰胺。
· 保健——有利于骨质疏松症者对钙的吸收。
· 卫生用品——作为吸收剂用于婴儿尿布,妇女卫生巾等。
· 医药——释放药物的载体,止血剂,软组织填充剂..
· 化妆品——作为一个保湿剂以改善皮肤护理质量,作为增白剂具有长期持久的抗折皱的性
能。
比其他聚合物商品更具优势:
· 谷氨酸是无毒,可生物降解和退化,对皮肤有营养成分的高端产品。
· 完全适用于所有的皮肤状况,并提供优于HA(透明质酸)和胶原的持久的保湿效果
· 只需要很低的浓度,因此成本降低。
· γ- PGA衍生物具有良好的强度,透明度和弹性。
可用于护肤产品、洗发水、发乳、剃须霜和口红中。
㈨ 污水处理中的厌氧和好氧是什么意思
污水来处理中的厌氧和好自氧的意思是:厌氧就是不喜欢氧气,微生物的工作环境不能有氧气,相反,好氧菌的工作环境则必须含有氧气。
在污水处理过程中,废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵,是指在厌氧条件下由多种(厌氧或兼性)微生物的共同作用下,使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。一般认为,在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解,其余的则产自H2和CO2。
在实际生产应用中,由于两种方法都有一定的缺点和优势,一般是将两种方法组合在一起的方法来进行生产和应用。目前,最先进的处理模式是,通过改变微生物的种群,人工添加一些产生絮凝作用的微生物菌群,不管是在厌氧阶段还是在好氧阶段,通过适时添加相应的微生物絮凝剂(如红平红球菌等),不仅加快了各个过程的反应时间,最重要的是减少了沉降时间,同时减少了絮凝剂法国爱森聚丙烯酰胺的用量,降低了药剂成本;还有一个趋势是,在污水处理的最后阶段,添加一些高分子的生物絮凝剂,比如聚谷氨酸,聚胱氨酸等可以生物降解的絮凝剂,避免了污泥的二次污染,同时节省了污泥处理成本。
㈩ γ–PGA的简介
γ–PGA
中文名称:聚-L-谷氨酸
英文名称: POLY-L-GLUTAMIC ACID 2'000-15'000
中文同义词:聚-L-谷氨酸;聚谷氨酸
分子式: L-Glu-(L-Glu)n-L-Glu 分子量:
肥料级:5000-1万单位;
食品级:10-70万单位;
化妆品级:70-110万单位;
药品级级:120-200万单位。
CAS号: 25513-46-6
聚谷氨酸以其特殊的分子结构,使其具有极强的保湿能力,添加γ-PGA于化妆品或保养品中,能有效地增加皮肤的保湿能力,促进皮肤健康,其超强的保湿能力更优于玻尿酸(hyaluronic acid, HA)以及胶原蛋白(Collagen),为新一代的生物科技保湿成份。
聚谷氨酸分子量分布在5000到200万之间。
聚谷氨酸具有优越的水溶性、1000倍以上的吸附性和生物可降解性,降解产物为无公害的谷氨酸,是一种优良的环保型高分子材料,可作为保水剂、重金属离子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等,在化妆品、环境保护、食品、医药、农业、污水处理、沙漠治理等产业均有很大的商业价值和社会价值。