申请日2011.10.20
公开(公告)日2012.05.30
IPC分类号C02F3/34; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种生物制剂处理含铬废水的方法，属于环境保护中废水处理领域。具体方法是根据废水中铬的含量按质量体积浓度为0.1～0.6g/L加入生物制剂，以300r/min～500r/min的速度搅拌配合反应50～70min。在配合反应所得溶液中加入氢氧化钙调节pH值到7.0～10.0，进行水解反应，反应时间控制在70～100min;待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除，出水即可达到国家排放标准。本发明具有清洁、高效、宽范围处理含铬废水、设备简单、操作方便、运行稳定、铬去除率高，去除率可达到99.9%，尤其适合处理铬浓度在10～200mg/L的废水。
权利要求书
1.一种生物制剂处理含铬废水的方法，其特征在于：根据废水中铬的含量按质量体积浓度为0.1～0.6g/L加入生物制剂，以300r/min～500r/min的速度搅拌配合反应50～70min;在配合反应所得溶液中加入氢氧化钙调节pH值到7.0～10.0，进行水解反应，反应时间控制在70～100min;待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除。
2.根据权利要求1所述的一种生物制剂处理含铬废水的方法，其特征在于所述生物制剂的制备方法为：
(1)将芽孢杆菌、洋葱假单胞菌、绿脓杆菌在培养基(0.3～1L蒸馏水、20～25g葡萄糖、12～16g蛋白胨、1～3g牛肉膏、22～25g琼脂)中培养，培养过程温度控制在25～45°C，pH值6.0～9.0;
(2)将步骤(1)培养得到的菌液与镁盐或锌盐按镁盐或锌盐与菌液的质量体积比为20-80g:100ml的比例进行组分设计，控制温度在25～35°C，以500r/min～800r/min的速度搅拌2～5小时，得到生物制剂质量浓度为110～150g/L的溶液;
(3)将步骤(2)得到的生物制剂溶液进行固液分离，固相在120-180°C条件下进行干燥，即可得到本发明制剂。
3.根据权利要求2所述的一种生物制剂处理含铬废水的方法，其特征在于：所述的镁盐为硫酸镁、氯化镁、硝酸镁中的一种或两种;所述的锌盐为硫酸锌、氯化锌、硝酸锌中的一种或两种。
说明书
一种生物制剂处理含铬废水的方法
技术领域
本发明是一种生物制剂处理含铬废水的方法，涉及工业废水中铬的去除，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术
铬是人体不可缺少的微量元素，如果食物不能提供足够的铬，人体会出现铬缺乏症，影响糖类及脂类代谢，但铬的化合物特别是六价铬的化合物却有较强的毒性，有关研究表明，六价铬比三价铬的毒性高出100倍，铬可影响细胞的氧化、还原，能与核酸结合，对皮肤、呼吸道、眼、胃肠道都会造成损伤，具有致突变性和潜在致癌性。未达标的含铬废水排放入环境中，通过空气、水、水生动植物和土壤等，直接或间接地进入人体，严重威胁人类健康。
含铬废水处理常见方法主要由还原法、电解法，这两种方法不仅工艺成熟，而且运行效果好，近十年来又研究出了膜分离法、离子交换法、生物法处理重金属废水。还原法是利用还原剂将废水中的六价铬还原成三价铬后，最终以氢氧化铬沉淀除去，是最早应用的治理技术之一，应用广泛，治理原理简单、操作易于掌握，能承受大水量和高浓度废水冲击，但产生的污泥量大，反应时间长。电解法具有去除率高、无二次污染、可回收重金属，但极板在电解过程中会溶解，极板损耗大，不适宜处理高浓度的废水。膜分离法在处理含铬废水，具有转化率高、分离效率高、装置简单、操作简单易控制等优点，但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短，主要用于回收附加值高的物质，如金、银等。离子交换法可使废水中的重金属离子浓度浓缩提高30倍，非常利于回收再利用，但一次性投资大，操作管理复杂，树脂氧化的问题还有待解决。生物法包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法，其中，有研究表明，生物化学法处理含六价铬浓度为30～40mg/L的废水去除率可达99.67%～99.97%。生物法具有效果好，投资少，运行费用低，易于管理和操作，不产生二次污染等优点，在处理重金属废水领域，非常具有前景。
本发明克服了现有技术的不足，在处理铬浓度在10～200mg/L的废水时，去除率均达到99.9%以上，在含铬废水处理领域有很好的发展空间。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种生物制剂处理含铬废水的方法，本发明具有清洁、高效、宽范围处理含铬废水、设备简单、操作方便、运行稳定、铬去除率高，去除率可达到99.9%，尤其适合处理铬浓度在10～200mg/L的废水。
生物制剂处理含铬废水的方法，包括以下步骤：
(1) 根据废水中铬的含量按质量浓度为0.1～0.6g/L加入生物制剂;
(2) 以300r/min～500r/min的速度搅拌配合反应50～70min;
(3) 在配合反应所得溶液中加入氢氧化钙调节pH值到7.0～10.0，进行水解反应，反应时间控制在70～100min;
(4) 待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除。
所述生物制剂的制备方法如下：
(1) 将芽孢杆菌、洋葱假单胞菌、绿脓杆菌在培养基(0.3～1L蒸馏水、20～25g葡萄糖、12～16g蛋白胨、1～3g牛肉膏、22～25g琼脂)中培养，培养过程温度控制在25～45°C，pH值6.0～9.0;
(2) 将步骤(1)培养得到的菌液与镁盐或锌盐按镁盐或锌盐与菌液的质量体积比为20-80g:100ml的比例进行组分设计，控制温度在25～35°C，以500r/min～800r/min的速度搅拌2～5小时，得到生物制剂质量浓度为110～150g/L的溶液;
(3) 将步骤(2)得到的生物制剂溶液进行固液分离，固相在120-180°C条件下进行干燥，即可得到本发明制剂。
所述的镁盐为硫酸镁、氯化镁、硝酸镁中的一种或两种。
所述的锌盐为硫酸锌、氯化锌、硝酸锌中的一种或两种。
本发明具有清洁、高效、宽范围处理含铬废水，尤其适合处理复杂多金属含铬废水，能使各重金属离子稳定达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，经济、工艺流程简单等特点。
本发明与其他方法，突出优点如下：
(1) 工艺清洁 本发明生物制剂对动植物无任何毒害作用;
(2) 高效、处理效率高 铬浓度在10～200mg/L的废水经本发明生物制剂处理，可使铬浓度一次性降到0.5mg/L以下，达到国家排放标准;
(3) 经济、成本低。经工程实践，处理1吨含铬废水，生物制剂处理成本为3～5元;
(4) 操作简单、运行稳定。该技术已进行工业应用试验，操作简单，运行稳定。
具体实施方式
下面结合是实例对本发明作进一步详细的描述。
实例1
生物制剂制备方法为：
以3%的接种量将芽孢杆菌、洋葱假单胞菌、绿脓杆菌复合菌全接种至装有1升培养基(0.6L蒸馏水、20g葡萄糖、12g蛋白胨、1g牛肉膏、22g琼脂)的反应器中，温度控制在25°C，pH值为6.0，培养两天。将650g硝酸镁溶解在6L水中，以500r/min的速度搅拌状态下与培养得到的菌液混合，搅拌反应2小时，控制温度在30°C，得到生物制剂质量浓度为110g/L的溶液。固液分离，固体在140°C下进行干燥，即可得到生物制剂。
生物制剂应用方法为：
用上述生物制剂对某印染厂的含铬废水进行处理，废水中的铬浓度为30mg/L，药剂投加量为100g/m3，以300r/min的速度搅拌配合反应50min，加入氢氧化钙调节pH值到7.5,进行水解反应，水解时间控制在70min，待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除，出水铬浓度为0.02mg/L，铬去除率达到了99.93%。
实例2
生物制剂制备方法为：
以3%的接种量将芽孢杆菌、洋葱假单胞菌、绿脓杆菌复合菌全接种至装有1升培养基(0.7L蒸馏水、25g葡萄糖、12g蛋白胨、2g牛肉膏、23g琼脂)的反应器中，温度控制在25°C，pH值为7.0，培养两天。将700g氯化镁溶解在6L水中，以600r/min的速度搅拌状态下与培养得到的菌液混合，搅拌反应2小时，控制温度在30°C，得到生物制剂质量浓度为120g/L的溶液。固液分离，固体在130°C下进行干燥，即可得生物制剂。
生物制剂应用方法为：
用上述生物制剂对某制药厂的含铬废水进行处理，废水中的铬浓度为150mg/L，药剂投加量为400g/m3，以400r/min的速度搅拌配合反应55min，加入氢氧化钙调节pH值到8.5,进行水解反应，水解时间控制在75min，待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除，出水铬浓度为0.04mg/L，铬去除率达到了99.97%。
实例3
生物制剂制备方法为：
以3%的接种量将芽孢杆菌、洋葱假单胞菌、绿脓杆菌复合菌全接种至装有1升培养基(0.5L蒸馏水、22g葡萄糖、13g蛋白胨、3g牛肉膏、23g琼脂)的反应器中，温度控制在25°C，pH值为7.5，培养两天。将780g氯化锌溶解在6L水中，以650r/min的速度搅拌状态下与培养得到的菌液混合，搅拌反应3小时，控制温度在30°C，得到生物制剂质量浓度为130g/L的溶液。固液分离，固体在130°C下进行干燥，即可得生物制剂。
生物制剂应用方法为：
用上述生物制剂对某制药厂的含铬废水进行处理，废水中的铬浓度为150mg/L，药剂投加量为400g/m3，以400r/min的速度搅拌配合反应65min，加入氢氧化钙调节pH值到8.5,进行水解反应，水解时间控制在85min，待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除，出水铬浓度为0.04mg/L，铬去除率达到了99.97%。
实例4
生物制剂制备方法为：
以3%的接种量将芽孢杆菌、洋葱假单胞菌、绿脓杆菌复合菌全接种至装有1升培养基(0.8L蒸馏水、21g葡萄糖、16g蛋白胨、3g牛肉膏、24g琼脂)的反应器中，温度控制在25°C，pH值为8.5，培养两天。将300g氯化镁和500g硝酸锌溶解在6L水中，以700r/min的速度搅拌状态下与培养得到的菌液混合，搅拌反应3小时，控制温度在30°C，得到生物制剂质量浓度为150g/L的溶液。固液分离，固体在130°C下进行干燥，即可得生物制剂。
生物制剂应用方法为：
用上述生物制剂对某制药厂的含铬废水进行处理，废水中的铬浓度为195mg/L，药剂投加量为510g/m3，以300r/min的速度搅拌配合反应70min，加入氢氧化钙调节pH值到8.0,进行水解反应，水解时间控制在100min，待水解反应完全后，进行气浮，浮渣用刮渣机刮除，出水铬浓度为0.05mg/L，铬去除率达到了99.97%。