本發(fā)明涉及一種用微生物絮凝劑去除工業(yè)廢水中重金屬的方法,尤其涉及一種利用蟬花絮凝劑去除洗煤廢水中重金屬的方法;屬于工業(yè)廢水處理方法。
背景技術(shù):
洗煤廢水是煤炭洗選加工過程中產(chǎn)生的介質(zhì)用水,其中含有多種重金屬,若直接排放將會(huì)造成水體污染。目前,廣泛使用的洗煤廢水處理劑都不同程度地存在毒性大、腐蝕性強(qiáng)、產(chǎn)生二次污染等問題;因此,亟待開發(fā)一種安全性好、可有效去除洗煤廢水中重金屬元素的絮凝劑。
絮凝劑是一類能夠?qū)腋∫褐械哪z體或者顆粒凝結(jié)成較大絮體而自然沉降的物質(zhì),絮凝作用就是絮凝劑使懸浮液達(dá)到固液分離的一個(gè)過程,被廣泛應(yīng)用廢水處理、飲用水凈化等領(lǐng)域。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)劃分,可劃分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和微生物絮凝劑。目前大多數(shù)絮凝劑都是無機(jī)鹽或有機(jī)聚合物。無機(jī)鹽類絮凝劑主要有鋁鹽和鐵鹽,雖然成本較低,但殘留在水中的鋁離子會(huì)導(dǎo)致二次污染;鐵離子本身有顏色,并對(duì)設(shè)備有腐蝕作用。另外,無機(jī)鹽類絮凝劑投加量大、產(chǎn)泥量高,因此加大了運(yùn)行費(fèi)用。合成高分子絮凝劑雖然投加量少、形成的絮體大、絮凝效果好,且無腐蝕性,但由于存在著一定量的殘余單體丙烯酰胺,不可避免的帶來化學(xué)毒性,所以其應(yīng)用受到限制。
微生物絮凝劑屬于天然高分子絮凝劑,相對(duì)于傳統(tǒng)絮凝劑具有易降解、無二次污染、安全性好,易實(shí)現(xiàn)固液分離、沉淀少,ph和熱穩(wěn)定性好,濁度去除能力強(qiáng),用量少,使用范圍廣泛等諸多優(yōu)勢(shì);因此在水處理、食品加工和發(fā)酵工業(yè)等方面具有良好的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外新型水處理劑研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。
蟬花是一種蟲生真菌,具有近千年的藥用史;是一種安全性高的真菌資源,其產(chǎn)生的活性物質(zhì)具有較高的絮凝活性;若能將其蟬花產(chǎn)生的活性物質(zhì)用于處理洗煤廢水,則可真正實(shí)現(xiàn)洗煤廢水無害化處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷,本發(fā)明旨在提供一種蟬花絮凝劑去除洗煤廢水中重金屬的方法;該方法安全性好,可有效降低廢水中多種重金屬離子的含量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案包括蟬花絮凝劑的制備,其方法如下:
1)將低溫保存的蟬花菌株按每株接種三個(gè)平板的劑量接種到pda平板上進(jìn)行活化,于25℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)5~7d,然后用無菌水洗下平板上的孢子,得孢子懸浮液;
2)調(diào)整孢子懸浮液中的孢子濃度達(dá)1×107個(gè)/ml;
3)將經(jīng)過濃度調(diào)整的孢子懸浮液按每株3個(gè)平行的劑量接種到裝瓶量為200ml/500ml的pda液體培養(yǎng)基三角瓶中,置于恒溫震蕩培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)7d;震蕩頻率為140r/min、培養(yǎng)溫度為25℃;
4)將發(fā)酵液置于離心機(jī)中處理100min,收集上清液,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6000r/min;
5)將所述上清液置于50℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至原體積的1/3,加入3~4倍體積、溫度為4℃的無水乙醇,振蕩混勻后于4℃的環(huán)境中靜置18~24h,得混合液;
6)將所述混合液置于離心機(jī)中處理15min,用95%的乙醇清洗沉淀物兩次,-46℃條件下冷凍干燥24h得蟬花絮凝劑粗品;離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6000r/min;
7)將所述蟬花絮凝劑粗品配置成濃度為1g/l的液體絮凝劑;
8)將所述液體絮凝劑與洗煤廢水按1:49的體積比混勻,靜置5min;收集并集中處理沉淀物。
與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明由于采用了冷凍干燥工藝,其制備的絮凝劑為便于保存和攜帶的干品,延長(zhǎng)了絮凝劑的貨價(jià)。實(shí)驗(yàn)證明,本發(fā)明方法能去除有效去除水體中的鉻、錳、銅、鋅、鎘、鉛等重金屬離子,且無二次污染。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,具體步驟如下:
1)將低溫保存的蟬花菌株按每株接種三個(gè)平板的劑量接種到pda平板上進(jìn)行活化,于25℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)5~7d,然后用無菌水洗下平板上的孢子,得孢子懸浮液;
2)調(diào)整孢子懸浮液中的孢子濃度達(dá)1×107個(gè)/ml;
3)將經(jīng)過濃度調(diào)整的孢子懸浮液按每株3個(gè)平行的劑量接種到裝瓶量為200ml/500ml的pda液體培養(yǎng)基三角瓶中,置于恒溫震蕩培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)7d;震蕩頻率為140r/min、培養(yǎng)溫度為25℃;
4)將發(fā)酵液置于離心機(jī)中處理100min,收集上清液,離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6000r/min;
5)將所述上清液置于50℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至原體積的1/3,加入3~4倍體積、溫度為4℃的無水乙醇,振蕩混勻后于4℃的環(huán)境中靜置18~24h,得混合液;
6)將所述混合液置于離心機(jī)中處理15min,用95%的乙醇清洗沉淀物兩次,-46℃條件下冷凍干燥24h得蟬花絮凝劑粗品;離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6000r/min;
7)將所述蟬花絮凝劑粗品配置成濃度為1g/l的液體絮凝劑;
8)將所述液體絮凝劑與洗煤廢水按1:49的體積比混勻,靜置5min;收集并集中處理沉淀物。
以下是采用本發(fā)明處理洗煤廢水所作的模擬試驗(yàn)。
取49ml的洗煤廢水加入50ml的比色管中,加入所述液體絮凝劑1ml;比色管上下快速顛倒10次混勻,靜置5min;取上清液,用離子體質(zhì)譜儀(icp-ms)檢測(cè)分析其中重金屬含量,計(jì)算去除率。每個(gè)處理做三個(gè)平行。
去除率(%)=(c處理前-c處理后)×100/c處理前
檢測(cè)結(jié)果如表1所示:
表1:蟬花絮凝劑對(duì)部分重金屬離子去除效果一覽表
從表1可以看出:本發(fā)明方法對(duì)洗煤廢水中部分重金屬離子有很明顯的去除效果,去除率大多在50%以上;其中對(duì)錳的去除率達(dá)到了96%以上,對(duì)銅的去除率達(dá)到了85%以上。