[發(fā)明專利]一種以甲烷為電子供體生物還原廢水中五價銻的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810362842.X | 申請日： | 2018-04-20 |
| 公開（公告）號： | CN108585184A | 公開（公告）日： | 2018-09-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙和平;董秋怡;王振;呂盤龍;石凌棟;鐘亮 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué) |
| 主分類號： | C02F3/12 | 分類號： | C02F3/12;C02F3/10;C02F101/20;C02F101/30;C02F103/30 |
| 代理公司： | 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212 | 代理人： | 周世駿 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 模擬廢水 五價銻 甲烷 電子供體 生物還原 廢水 連續(xù)流方式 生物反應(yīng)器 重金屬廢水 氬氣 活性污泥 生物去除 梯度控制 微氧條件 印染廢水 沉淀的 基質(zhì)膜 三價銻 銻污染 自循環(huán) 引入 出水 菌液 曝氣 水中 微氧 易溶 去除 制備 備用 還原 水體 | ||
本發(fā)明涉及重金屬廢水的生物去除技術(shù)，旨在提供一種以甲烷為電子供體生物還原廢水中五價銻的方法。包括：制備模擬廢水，氬氣曝氣后微氧條件下備用；將模擬廢水引入甲烷基質(zhì)膜生物反應(yīng)器中，加入Sb(V)和活性污泥，自循環(huán)獲得菌液；采取連續(xù)流方式引入模擬廢水和CH4，梯度控制進(jìn)水中Sb(V)的質(zhì)量濃度，每運(yùn)行一個階段都確保出水中Sb(V)的質(zhì)量濃度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)至少一周。本發(fā)明中，含微氧的CH4?MBfR可以有效將有毒且易溶于水體的五價銻Sb(V)還原為易沉淀的三價銻Sb(III)，從而去除印染廢水中銻污染。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于重金屬廢水的生物去除技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以甲烷為電子供體生物去除廢水中銻的方法。
背景技術(shù)
印染工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，其規(guī)模上現(xiàn)已成為全球之首。然而，印染行業(yè)耗水量大，排污情況嚴(yán)重，其產(chǎn)生的印染廢水中包含大量穩(wěn)定且復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)(染料、助劑、重金屬等)，對我國水環(huán)境造成巨大威脅。因此，加強(qiáng)印染工業(yè)的水污染防治意義重大。
金屬銻(Sb)污染是近年來印染工業(yè)污染防治中面臨的新挑戰(zhàn)。其主要來源于兩個方面：一是紡織印染原料聚酯纖維的生產(chǎn)；二是織造印染過程中添加劑的使用。銻的化合物作為紡織行業(yè)原材料聚酯纖維生產(chǎn)過程中常用的催化劑，常殘留在經(jīng)織造的滌綸織物面料中，并在后續(xù)的印染工序(退漿、堿減量、染色)中被大量溶解釋放出來。除此之外，織造印染過程中所使用一些含銻染料、助劑等添加劑，也會導(dǎo)致印染廢水中的銻含量嚴(yán)重超標(biāo)。銻因其生物毒害性較大，被USEPA及EU列入優(yōu)先控制污染物范疇。
銻及其化合物屬于“三致”物質(zhì)，短時間接觸可引起惡心、嘔吐、腹瀉；慢性中毒則會導(dǎo)致眼角膜炎、結(jié)膜炎和胃炎等；甚至?xí)鹦募∷ソ摺⒏螇乃篮湍蚨景Y等。給環(huán)境和人類健康帶來嚴(yán)重危害。因此，加強(qiáng)印染工業(yè)廢水的銻污染治理迫在眉睫。
銻在水環(huán)境中常見價態(tài)是Sb(V)和Sb(III)，雖然Sb(III)的毒害作用比Sb(V)要大，但是Sb(III)能與硫化物生成穩(wěn)定的沉淀物或被鐵化物牢牢吸附。因此，Sb(III)更易通過過濾離心等方法去除，所以，Sb(V)還原到Sb(III)具有重要意義。
從印染廢水中去除銻污染物的方法包括化學(xué)沉淀，電化學(xué)，吸附，膜分離技術(shù)和離子交換等。由于生物還原能夠去除Sb(V)，簡單且成本低，因此生物還原在過去十年已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。生物還原過程之一是基于甲烷膜生物膜反應(yīng)器(CH4-MBfR)，其中甲烷(CH4)通過介質(zhì)纖維膜傳遞到細(xì)菌，所述細(xì)菌附著在生物膜上生長。CH4作為電子供體來驅(qū)動一系列氧化污染物的還原，包括Sb(V)。
基于以上研究，本發(fā)明中以解釋甲烷基質(zhì)MBfR還原印染廢水中Sb(V)的可行性，并理解生物膜上哪些微生物影響印染廢水中Sb(V)的還原。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)內(nèi)容是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以甲烷為電子供體生物還原廢水中五價銻的方法。是在微氧條件下利用甲烷基質(zhì)膜生物反應(yīng)器(CH4-MBfR)，以CH4作為唯一電子供體，探究生物還原廢水中五價銻的方法。
為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
提供一種以甲烷為電子供體生物還原廢水中五價銻的方法，包括以下步驟：
(1)制備模擬廢水
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