[發(fā)明專利]一種利用微生物沉淀形成顆粒污泥處理含銅廢水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610037415.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN105692913B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴立元;李青竹;葉麗君;顏旭;王慶偉;閔小波;楊志輝;廖騏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34;C02F101/20
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微生物絮凝形成顆粒污泥處理含銅廢水的方法。

背景技術(shù)

含銅廢水處理過程中，污泥的沉降分離性能是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，若產(chǎn)生的污泥沉降分離效果差，在后續(xù)沉降和運(yùn)輸過程中極易造成污泥反溶，污泥中的銅會(huì)重新回到上清液中，使出水水質(zhì)變差。在化學(xué)沉淀法處理含銅廢水過程中，形成的污泥一般呈絮狀，其沉降速率往往小于1cm/s，難以達(dá)到高效固液分離的目的。為了解決這一問題，在化學(xué)沉淀處理含銅廢水的過程中形成顆粒污泥的方法，可使污泥沉降性能大幅度提高。

在化學(xué)沉淀顆粒污泥的形成過程中，顆粒間有效并緊密的聚集十分重要，因此絮凝劑的添加是決定能否形成顆粒狀污泥的關(guān)鍵之一。之前的研究表明添加高分子聚丙烯酰胺、多糖、氨基酸及它們的復(fù)合物作為絮凝劑可有效促進(jìn)顆粒污泥的形成。但這些絮凝劑通常價(jià)格昂貴，聚丙烯酰胺還具有一定毒性，多糖和氨基酸由于分子量較低，形成的顆粒污泥的沉降性能并不十分理想。因此，有必要發(fā)明一種廉價(jià)、無毒、高效的促進(jìn)化學(xué)沉淀物聚集的方法，進(jìn)而促進(jìn)沉降性能優(yōu)異的化學(xué)沉淀顆粒污泥的形成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用微生物沉淀形成顆粒污泥處理含銅廢水的方法，該方法能夠有效在化學(xué)沉淀法處理含銅廢水處理過程中促進(jìn)顆粒污泥的形成，是一種廉價(jià)、無毒、高效的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種利用微生物沉淀形成顆粒污泥處理含銅廢水的方法，直接將活體絲狀真菌或死體絲狀真菌投加到含銅廢水中進(jìn)行處理。

所述的絲狀真菌包括曲霉和青霉中的一種或兩種。

所述的絲狀真菌為保藏編號(hào)為CGMCC No.5858的曲霉Aspergillus sp.F-1。

(該菌株已經(jīng)進(jìn)行過專利保藏，并進(jìn)行過專利申請(qǐng)，屬于公眾能夠獲得的生物材料)

所述的絲狀真菌經(jīng)過培養(yǎng)成球狀，控制直徑尺寸為2～3mm，然后調(diào)節(jié)活體絲狀真菌菌液 的pH值為8.0～11.0，再用于含銅廢水的處理，死體絲狀真菌為活體絲狀真菌滅活得到。所述的死體絲狀真菌的獲得與活體絲狀真菌相同，但需向培養(yǎng)好的菌絲體中加入戊二醛溶液滅活，加入后的戊二醛濃度為2.5％，室溫下靜置6h滅活，并調(diào)節(jié)死體絲狀真菌菌液的pH值為8.0～11.0。

所述的保藏編號(hào)為CGMCC No.5858的曲霉Aspergillus sp.F-1，其培養(yǎng)具體包括以下3個(gè)步驟：

(1)在37℃下接種曲霉至土豆固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)7天激活，所述的土豆固體培養(yǎng)基獲得方法為，土豆用去離子水洗凈，再削皮，稱取200g切絲，放入1L去離子水中攪拌煮沸30min，再用紗布過濾，并擰干濾布上的濾渣，土豆汁溶解20g葡萄糖、0.5g硫酸鎂、1.0g磷酸氫二鉀和15g瓊脂，配好的土豆汁定容至1L，滅菌后加入至培養(yǎng)皿內(nèi)，冷卻后得平板固體培養(yǎng)基；

(2)經(jīng)激活的曲霉接種至100mL液體土豆培養(yǎng)基內(nèi)，30℃培養(yǎng)3天，形成疏松的菌絲球，球直徑大于4mm，不便于絮凝，采用1500rpm磁力攪拌5～6小時(shí)，以打散大菌絲球，所述的土豆液體培養(yǎng)基與土豆固體培養(yǎng)基獲得方法相同，但液體培養(yǎng)基不需加入瓊脂；

(3)取5mL打散的菌液重新接種至100mL液體土豆培養(yǎng)基內(nèi)，在30℃下培養(yǎng)48小時(shí)，形成大量小菌絲球，直徑2～3mm，此時(shí)獲得的絲狀真菌菌液的質(zhì)量濃度約為5.89mg/mL，調(diào)節(jié)活體絲狀真菌菌液的pH值為8.0～11.0。

所述的方法中，處理含銅廢水時(shí)首先采用并流加料控制結(jié)晶法對(duì)廢水中的銅離子進(jìn)行沉淀，形成沉淀懸浮液，再將獲得的活體或死體絲狀真菌加至沉淀懸浮液中。采用并流加料控制結(jié)晶法對(duì)廢水中的銅離子進(jìn)行沉淀的過程：在攪拌速度為400～800rpm條件下，向100～300mL含晶種物質(zhì)的懸浮水溶液中通過并流加料的方式分別滴加銅離子濃度為100～1000mg/L的含銅廢水和濃度為0.01～0.02mol/L的氫氧化鈉水溶液；控制含銅廢水的滴加速率不超過3mL/min；通過調(diào)節(jié)氫氧化鈉水溶液的滴加速率控制反應(yīng)體系的pH值為8.0～11.0；反應(yīng)1小時(shí)；所述的晶種物質(zhì)為氧化銅顆粒；所述的含有晶種物質(zhì)的懸浮水溶液的固體濃度為0.5～3.0g/L；反應(yīng)過程中控制反應(yīng)溫度不低于25℃。