申请日2017.02.14
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F3/34; C12N1/20; C12P1/04; C12R1/10; C02F101/38; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种用生物絮凝剂处理刚果红废水 的方法，将保藏号为CGMCC 2876的地衣芽孢杆菌培养得到的发酵液除去菌体，得到的上清液用无水乙醇混匀，静置，分离沉淀，冷冻干燥，得到生物絮凝剂;将该生物絮凝剂与CaCl2一同加入至pH值5.0～9.0的刚果红废水中，先在180～220rpm下快速振荡吸附0.5～2min然后在90～110rpm下慢速振荡吸附8～12min，随后自然沉降，上清即为处理后的水。本发明对刚果红废水脱色效果非常好，脱色率达94.5%，具有高效、无毒、pH适用范围广且不会造成二次污染的优点。
权利要求书
1.一种用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：包括：
1)将保藏号为CGMCC 2876的地衣芽孢杆菌在种子培养基上以转速180～220rpm、温度36～38℃的条件培养16～18h，得到种子发酵液;所述种子培养基的配方为：葡萄糖9～11g/L，酵母膏0.4～0.6g/L，尿素0.4～0.6g/L，KH2PO4 0.08～0.12g/L，K2HPO4 0.08～0.12g/L，NaCl 0.08～0.12g/L，MgSO4·7H2O 0.15～0.25g/L，pH值为7.1～7.3;
2)按3～5%的接种量，将步骤1)得到的种子发酵液接种到发酵培养基上，以转速180～220rpm、温度36～38℃的条件培养54～58h，得到发酵液;所述发酵培养基的配方为：葡萄糖13.5～14.5g/L，尿素2.6～2.7g/L，MgSO4 0.04～0.05g/L，酵母膏0.5～0.7g/L，KH2PO4 5～6g/L，K2HPO4 1.3～1.5g/L，NaCl 1.8～2.2g/L，pH值为7.1～7.3;
3)通过固液分离除去步骤2)得到的发酵液中的菌体，得到上清液;向该上清液中加入2～4倍体积的无水乙醇，混匀，0～5℃静置20～28h;再次固液分离，沉淀部分冷冻干燥，得到生物絮凝剂;
4)刚果红废水pH值调整为5.0～9.0，按照废水、9～11g/L的CaCl2溶液、8～10mg/L的生物絮凝剂溶液的体积比为92～98:3～5:1的比例混合，先在180～220rpm下振荡吸附0.5～2min然后在90～110rpm下振荡吸附8～12min，随后自然沉降，上清即为处理后的水。
2.根据权利要求1所述的用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：所述步骤1)中，培养转速为200rpm、温度为37℃，培养17h，得到种子发酵液。
3.根据权利要求1所述的用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：所述步骤1)中，种子培养基的配方为：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH2PO4 0.1g/L，K2HPO4 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.2g/L，pH值为7.2。
4.根据权利要求1所述的用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：所述步骤2)中，接种量为4%，培养转速为200rpm、温度为37℃，培养56h，得到发酵液。
5.根据权利要求1所述的用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：所述步骤2)中，发酵培养基的配方为：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO4 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH2PO4 5.6g/L，K2HPO4 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值为7.2。
6.根据权利要求1所述的用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：所述步骤3)中，将步骤2)得到的发酵液在6000～10000rpm离心12～18min，去除其中的菌体，得到上清液;向该上清液中加入3倍体积的无水乙醇，混匀，4℃静置24h;再次离心，沉淀部分冷冻干燥，得到生物絮凝剂。
7.根据权利要求1所述的用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，其特征在于：所述步骤4)中，废水、CaCl2溶液、生物絮凝剂溶液的体积比为95:4:1，先在200rpm下振荡吸附1min然后在100rpm下振荡吸附10min，随后自然沉降，上清即为处理后的水。
说明书
一种用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法。
背景技术
絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。
无机絮凝剂主要是铝、铁盐类化合物，主要包括以下系列：聚合氯化物(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合硫酸铝(PFC)等。当今常用的无机絮凝剂多是聚合氯化铝和聚合硫酸铁。目前聚合氯化物(PAC)为新一代无机高聚物混凝剂，处理废水具有用量少、杂质去除率高、适用pH范围广等特点，但其游离的铝离子毒性较大，对生物有毒性效应，如铝离子可以阻碍生物的生长发育，甚至导致其死亡。铝离子也会影响人类的身体健康，如老年性痴呆病就是铝性脑病的一种。由于无机絮凝剂的使用会造成二次污染，对生态环境和人类健康产生不利的影响，因此人们越来越少使用。
有机絮凝剂主要分为天然高分子絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂。目前使用较多的是聚丙烯酞胺，同无机高分子絮凝剂相比，聚丙烯酰胺具有用量少、絮凝速度快、pH及温度影响小，生成污泥量少且易处理等优点，但合成这些聚合物的单体具有强烈的神经毒性，还有很强的“三致(致畸、致癌、致突变)”效应，因而其应用范围受到限制。
生物絮凝剂是一类由微生物产生的可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物，它具有高效、无毒、无二次污染、能自行降解等优点。由于其对人类的健康和生存环境的保护都具有非常重要的意义，对它的研究与开发越来越备受研究者们的关注。但目前还没有一种很好地利用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，具有高效、无毒、无二次污染，去除率高的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用生物絮凝剂处理刚果红废水的方法，包括：
1)将保藏号为CGMCC 2876的地衣芽孢杆菌(已于2009年01月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，具体请见CN101503709A，公开日：2009年8月12日)在种子培养基上以转速180～220rpm、温度36～38℃的条件培养16～18h，得到种子发酵液;所述种子培养基的配方为：葡萄糖9～11g/L，酵母膏0.4～0.6g/L，尿素0.4～0.6g/L，KH2PO4 0.08～0.12g/L，K2HPO4 0.08～0.12g/L，NaCl 0.08～0.12g/L，MgSO4·7H2O 0.15～0.25g/L，pH值为7.1～7.3;
2)按3～5%的接种量，将步骤1)得到的种子发酵液接种到发酵培养基上，以转速180～220rpm、温度36～38℃的条件培养54～58h，得到发酵液;所述发酵培养基的配方为：葡萄糖13.5～14.5g/L，尿素2.6～2.7g/L，MgSO4 0.04～0.05g/L，酵母膏0.5～0.7g/L，KH2PO4 5～6g/L，K2HPO4 1.3～1.5g/L，NaCl 1.8～2.2g/L，pH值为7.1～7.3;
3)通过固液分离除去步骤2)得到的发酵液中的菌体，得到上清液;向该上清液中加入2～4倍体积的无水乙醇，混匀，0～5℃静置20～28h;再次固液分离，沉淀部分冷冻干燥，得到生物絮凝剂;
4)刚果红废水pH值调整为5.0～9.0，按照废水、9～11g/L的CaCl2溶液、8～10mg/L的生物絮凝剂溶液的体积比为92～98:3～5:1的比例混合，先在180～220rpm下振荡吸附0.5～2min然后在90～110rpm下振荡吸附8～12min，随后自然沉降，上清即为处理后的水。
一实施例中：所述步骤1)中，培养转速为200rpm、温度为37℃，培养17h，得到种子发酵液。
一实施例中：所述步骤1)中，种子培养基的配方为：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH2PO4 0.1g/L，K2HPO4 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO4·7H2O 0.2g/L，pH值为7.2。
一实施例中：所述步骤2)中，接种量为4%，培养转速为200rpm、温度为37℃，培养56h，得到发酵液。
一实施例中：所述步骤2)中，发酵培养基的配方为：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO4 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH2PO4 5.6g/L，K2HPO4 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值为7.2。
一实施例中：所述步骤3)中，将步骤2)得到的发酵液在6000～10000rpm离心12～18min，去除其中的菌体，得到上清液;向该上清液中加入3倍体积的无水乙醇，混匀，4℃静置24h;再次离心，沉淀部分冷冻干燥，得到生物絮凝剂。
一实施例中：所述步骤4)中，废水、CaCl2溶液、生物絮凝剂溶液的体积比为95:4:1，先在200rpm下振荡吸附1min然后在100rpm下振荡吸附10min，随后自然沉降，上清即为处理后的水。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
本发明利用生物絮凝剂处理刚果红废水，具有良好的脱色去除效果，脱色率可高达94.5%，且高效、无毒，适用pH值范围广，不会造成二次污染。