[發明專利]處理重金屬廢水用生物吸附器及其制備方法

有效

• 申請號: 201810591279.3
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN108483680B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 高迅;劉德洋;陳哲;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 江蘇迪賽司自動化工程有限公司;河海大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N11/10;C12N11/08;C12N11/04;C12N1/20;C12N1/18;C12N1/14;C12R1/38;C12R1/865;C12R1/845;C02F101/20
• 代理公司: 杭州聚邦知識產權代理有限公司 33269
• 代理人: 李磊

本發明公開了一種處理重金屬廢水用生物吸附器及其制備方法，包括如下步驟，1)將混合發酵培養后收集的類產堿假單胞菌和釀酒酵母混合菌體固定化為外形呈球狀，內部呈多孔網狀結構的固定化細胞球；2)以淀粉質原料水解液為培養基，在pH=3?6的條件下接入米根霉孢子懸浮液，振蕩培養24?48h后，過濾收集得到直徑為50?100um米根霉菌絲球；3)將固定化細胞球和米根霉菌絲球填充于生物吸附器內，該生物吸附器由多根吸附柱串接而成；4)重金屬廢水調整初始重金屬離子濃度≤800mg/L，PH=5?7后，流經生物吸附器，在每根吸附柱內的水力停留時間0.5?1h。利用不同類的微生物活菌，在不同的吸附機理的作用下，對不同的重金屬(Cd2+,Hg2+,Cu2+,Zn2+,Ni2+,Ag2+,Pb2+)均有很好地吸附。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，特別涉及一種處理重金屬廢水用生物吸附器及其制備方法。

背景技術

目前,重金屬廢水處理方法主要有三類:化學反應法、濃縮分離法以及生物吸附法。第一類是廢水中重金屬離子通過化學反應除去的方法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學還原法、電化學還原法和高分子重金屬捕集劑法等；第二類是使廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮、分離的方法,包括吸附劑吸附、離子交換和膜分離等；第三類生物吸附法是今年新發展的一門重金屬污水處理方法，借助的是微生物及其衍生物來吸附水中重金屬的過程。

與傳統吸附方法相比，生物吸附法具有以下優點：1)在低濃度下，金屬可以被選擇性的去除；2)節能、處理效率高；3)易于分離回收重金屬5)吸附劑易于再生利用。

生物吸附技術的關鍵在于選擇合適的生物吸附劑。生物吸附劑多采用活體和失活生物細胞兩種。與失活生物細胞相比較，活體生物細胞吸附的吸附量較大些，其吸附過程分2個階段。第1階段與代謝無關,為生物吸附過程,進行較快,在此過程中,金屬離子可通過配位、螯合與離子交換、物理吸附及微沉淀等作用中的一種或幾種復合至細胞表面；第2階段為生物積累過程,進行較慢,在此過程中,金屬被運送至細胞內。

但是，目前文獻中多只利用單一種類微生物作為生物吸附劑，或者多將失去活性的微生物與常用吸附劑，如活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等混合制備而成。生物吸附的機理往往因菌種的不同而異,而生物材料的來源十分廣泛，因而選擇合適的菌種作為吸附劑顯得尤為重要。

發明內容

本發明提供一種處理重金屬廢水用生物吸附器及其制備方法，利用不同類的微生物活菌，在不同的吸附機理的作用下，對不同的重金屬(Cd2+,Hg2+,Cu2+,Zn2+,Ni2+,Ag2+,Pb2+)進行吸附。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是這樣的：一種處理重金屬廢水的方法，包括如下步驟，

1)固定化細胞球的制備：A)將聚乙烯醇、海藻酸鈣、丙烯酰與水按質量比6～15：0.5～1.5：3～5：100比例進行混合后，得聚乙烯醇水溶膠，將混合發酵培養后收集的類產堿假單胞菌和釀酒酵母菌體加入至聚乙烯醇水溶膠中形成混合溶液，其中，產堿假單胞菌和釀酒酵母菌體的添加量滿足每100mL的聚乙烯醇水溶膠中添加4-6g濕重的產堿假單胞菌和釀酒酵母混合菌；B)將混合溶液用蠕動泵加入到含3～5w/v％N’-亞甲基雙丙烯酰胺和1-2w/v％CaSO4的飽和硼酸溶液中，形成凝膠球，放置-20℃條件下冷卻5-10h,室溫下解凍,然后再置于-10℃條件下冷卻1-2h,室溫下解凍后，將凝膠球投入質量濃度為0.2～0.5g/L磷酸鹽中，得到外形呈球狀，內部呈多孔網狀結構的固定化細胞球；