申请日2015.06.08
公开(公告)日2015.09.09
IPC分类号C02F3/34
摘要
本发明公开了一种固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方法。本发明通过固定化技术用物理或化学方法将游离微生物细胞定位于限定区域，有利于分离及重复利用，克服了孢子细胞太小，与水分离较难，易造成二次污染的缺点，保持了效率高、稳定性强，能纯化的优点，游离孢子吸附量为75mg/g，加入添加剂固定化后的微生物颗粒最高可达125mg/g。研究表明，加入膨胀石墨、秸秆或碳纳米管中的一种或几种，可有效提高固定化微生物颗粒的吸附效率。在重金属废水处理领域有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方法，其特征在于： 所述方法的具体步骤如下：
①制备固定化微生物颗粒：
将处理六价铬废水的菌剂溶入海藻酸钠溶液中,再向其中加入添 加剂，海藻酸钠与添加剂的重量比为3:0.5-8，得混合溶液，混合溶液 混匀后，再将混合溶液加入质量浓度为0.5%-5%的氯化钙溶液中，得 到包埋颗粒，将包埋颗粒静止固化0.5-12h后,将包埋颗粒取出，并用 生理盐水洗净后，即得固定化微生物颗粒;
②处理含铬重金属废水：
将固定化微生物颗粒加入到含铬重金属废水中，固定化微生物颗 粒与废水的重量体积比为0.5-2.5：100g/ml，调节废水pH为1-3，控 制废水温度为10-35℃，在搅拌转速为80-120r/min条件下震荡 0.5-12h，再将处理后的固定化微生物颗粒分离，即得净化后的废水。
2.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤①中，所述的菌剂为黑曲霉孢子。
3.如权利要求2所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：黑曲霉孢子使用前在培养基中培养，培养基的组成 如下：蔗糖30-40g，NaNO3 3.0-4.0g，MgSO4·7H2O 0.5-1.0g，KCl 0.5-1.0g，FeSO4 0.01g，K2HPO4 1.0g，琼脂20-30g，蒸馏水1000mL。
4.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤①中，所述的添加剂为膨胀石墨、碳纳米管或 者秸秆中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤①中，海藻酸钠与添加剂的重量比为3:5。
6.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤②中，固定化微生物颗粒与废水的重量体积比 为1：100g/ml。
7.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤②中，调节废水pH为2。
8.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤②中，控制废水温度为30℃。
9.如权利要求1所述的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，其特征在于：步骤②中，在搅拌转速为100r/min条件下震荡6h。
说明书
一种固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方法
技术领域
本发明涉及含铬废水处理技术领域，尤其涉及一种固定化真菌孢 子法处理含铬重金属废水的方法。
背景技术
铬作为一种重要的金属元素,其是工业上应用最广泛的金属之 一。含铬废水主要来源于电镀、冶金、制革、油漆、颜料、印染、制 药及其制造特种钢等行业。在工业含铬废水中,铬主要以六价铬的形 态(Cr(VI))存在。铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒 性高100倍;由于铬具有“三致”作用，且很容易穿透细胞膜,引发各种 急性和慢性疾病，因此，Cr(VI)废水的处理问题厄待解决。
目前,六价铬废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。 其中，生物法具有投资小、运行费用低、无二次污染等优点，得到了 较快的发展。
黑曲霉孢子对六价铬具有良好的吸附性能，但是由于孢子质量过 小，漂浮于水面且难以分离，限制了真菌孢子的使用及回收，本研究 拟采用海藻酸钠及添加剂来固定提高黑曲霉孢子对六价铬的吸附作 用。
固定化技术是采用物理或化学方法将游离微生物细胞定位于限 定区域，其优点是利于分离及重复利用。固定化真菌孢子技术克服了 孢子细胞太小，与水分离较难，易造成二次污染的缺点，保持了效率 高、稳定性强，能纯化的优点，在重金属废水处理领域有广阔的应用 前景。
发明内容
本发明提供了一种固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方 法，目的在于解决六价铬废水严重污染环境，影响人体健康的问题。
本发明采用如下技术方案：
本发明的固定化真菌孢子法处理含铬重金属废水的方法的具体 步骤如下：
(1)制备固定化微生物颗粒：
将处理六价铬废水的菌剂溶入海藻酸钠溶液中,再向其中加入添 加剂，海藻酸钠与添加剂的重量比为3:0.5-8，得混合溶液，混合溶液 混匀后，再将混合溶液加入质量浓度为0.5%-5%的氯化钙溶液中，得 到包埋颗粒，将包埋颗粒静止固化0.5-12h后,将包埋颗粒取出，并用 生理盐水洗净后，即得固定化微生物颗粒;
(2)处理含铬重金属废水：
将固定化微生物颗粒加入到含铬重金属废水中，固定化微生物颗 粒与废水的重量体积比为0.5-2.5：100g/ml，调节废水pH为1-3，控 制废水温度为10-35℃，在搅拌转速为80-120r/min条件下震荡 0.5-12h，再将处理后的固定化微生物颗粒分离，即得净化后的废水。
步骤(1)中，所述的菌剂为黑曲霉孢子。黑曲霉孢子使用前在 培养基中培养，培养基的组成如下：蔗糖30-40g，NaNO3 3.0-4.0g， MgSO4·7H2O 0.5-1.0g，KCl 0.5-1.0g，FeSO4 0.01g，K2HPO4 1.0g，琼 脂20-30g，蒸馏水1000mL。
步骤(1)中，所述的添加剂为膨胀石墨、碳纳米管或者秸秆中 的一种或两种。
步骤(1)中，优选海藻酸钠与添加剂的重量比为3:5。
步骤(2)中，优选固定化微生物颗粒与废水的重量体积比为1： 100g/ml。
步骤(2)中，优选调节废水pH为2。
步骤(2)中，优选控制废水温度为30℃。
步骤(2)中，优选在搅拌转速为100r/min条件下震荡6h。
本发明的积极效果如下：
本发明通过固定化技术用物理或化学方法将游离微生物细胞定 位于限定区域，有利于分离及重复利用，克服了孢子细胞太小，与水 分离较难，易造成二次污染的缺点，保持了效率高、稳定性强，能纯 化的优点，游离孢子吸附量为75mg/g，加入添加剂固定化后的微生物 颗粒最高可达125mg/g。研究表明，加入膨胀石墨、秸秆或碳纳米管 中的一种或几种，可有效提高固定化微生物颗粒的吸附效率。在重金 属废水处理领域有广阔的应用前景。