利用趋光细菌处理污水中重金属的方法_2

文档序号:9317643阅读:来源:国知局
Ni' Cu2+各离子浓度为500mg/L的污水中,室温搅拌处理Ih后,静置72h达到吸附平衡后,再通过光照分离已吸附重金属的趋光细菌,实现对污水的净化,取处理后的上清液用原子吸收光谱检测各重金属离子含量,发现Fe3+离子的去除率为98.7%,Ni2+离子的去除率为99.3%, Cu 2+离子的去除率为97.4%。
[0030]实施例3
[0031]取前述浓缩菌液250mg,在室温不断搅拌下,慢慢加入到150mL,lmg/mL的氧化石墨稀溶液中,再加水至浓度为4g/L,继续搅拌30min,使充分混合成复合材料,再将制成的复合材料溶液加入到1L,含Au3+离子浓度为1000mg/L的污水中,室温搅拌处理Ih后,静置72h,再通过光照分离已吸附重金属的趋光细菌,实现对污水的净化,取处理后的上清液用原子吸收光谱检测Au3+离子含量,发现Au 3+离子去除率能达到99%。
[0032]实施例4
[0033]取前述菌液400mg,在室温不断搅拌下,慢慢加入到lOOmL,3mg/mL的改性氧化石墨稀溶液中,再加水至浓度为5g/L,继续搅拌30min,使充分混合成复合材料。把制成的复合材料溶液加入到1L,含Au' Pb' Cr2+各离子浓度为1400mg/L的污水中,室温搅拌处理Ih后,静置120h,再通过光照分离已吸附重金属的趋光细菌,实现对污水的净化,取处理后的上清液用原子吸收光谱检测各重金属离子含量,发现Au3+离子的去除率为90.7%,Pb2+离子的去除率为91.3%,Cr2+离子的去除率为90.4%。
[0034]实施例5
[0035]将实施例1-4的上清液经检测达标后排走,取下浊液干燥至含水量4%,然后按重量份计,取该干燥产物I与砂岩3、白云岩4、高钙粉煤灰1.5、磷灰石12、石棉8、硬硼钙石0.8、石英砂30、纳米级碳化硅纤维4、碎蛋壳10、淀粉15、六环石15、纳米二氧化钛0.5、碱处理改性粘土 20,待用;
[0036]所述碱处理改性粘土的制备方法如下:按质量比1:3:2称取高岭土、膨润土、坡缕石粘土,加水至固含量约30%并混合均匀,置于强磁场环境中除去铁磁性杂质;再外加所述粘土类原料总重量I倍的NaOH或Κ0Η,混合均匀,放入石墨坩祸中在110°C的温度下加热2小时并使用不锈钢搅拌棒搅拌,,再用蒸馏水洗涤至中性,烘干,300°C煅烧30min,粉碎,过240目筛,待用。
[0037]将上述原料混合均匀,加入增塑剂和粘结剂,搅拌均匀,然后制成粒径为2_的颗粒。然后送入成型机在SOMPa下压制成型,然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为1.5% ;
[0038]将干燥的砖坯以15°C /min的速率升温至1350°C,保温2h,再以5°C /min的速率降温至880°C,保温2h,再以4°C /min的速率降温至510°C,保温lh,然后以8°C /min的速率升温至1160°C,保温2.5h,再以5°C /min的速率降温至680°C,保温1.5h,自然冷却至常温,经磨边、包装即得瓷砖成品。
[0039]应当理解的是,本发明可用其它的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来表示。因此,无论从哪一点来看,本发明的上述实施例只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明,本发明的权利要求指出了本发明的范围,在权利要求的精神和含义内的任何改变,都应认为是包括在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于,步骤包括: 首先,取趋光细菌的富集液,加入去离子水后充分搅拌,实现均匀混合,形成趋光细菌的水溶液; 所述趋光细菌的富集液的配制方法为:取淤泥表层经生理盐水洗涤,重力沉降后去上清液,留沉淀加入富集培养基,室温静止培养30天,期间每隔三天换一次培养液;培养基配方为:NaN03250mg/L,CH3COONa 200mg/L, HOOCCH2CH2COONa 1000mg/L, ZnS0450mg/L,MnS0450mg/L,MgSO4.7H20 50mg/L,Vit.B(维生素 B) 1250mg/L,蔗糖 lOOmg/L ;经收集装置富集后的趋光细菌的纯度达到90%以上; 然后,将该趋光细菌的水溶液加入含重金属离子的污水中,经充分、均匀混合形成混合液,静置72小时以上达到吸附平衡后,再通过光照分离已吸附重金属离子的趋光细菌,实现对污水的净化,光照的条件为:对反应容器的底部以强光照射,照射时间24小时以上,利用鞭毛的趋光性运动使趋光细菌聚集在反应容器底部; 接下来,滤除上层清液,经检测合格后排走;取底层浊液,在60-80°C下蒸发水分至含水率< 5%。2.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:光照的强度为20000cd(坎德拉)/m2,光照所用光为可见光。3.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:所述重金属离子选自Al3+、Au' Fe' Ni' Cu2+、Cr2+和Pb 2+中的任意一种或几种,所述重金属离子的浓度可为100mg/L-1500mg/L。4.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:优选所述趋光细菌为耶那硫螺菌(Th1spirillumjenese)或中心红螺菌(Rhodospirllumcentenum)。5.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:优选所述趋光细菌的水溶液的浓度为lg/L-5g/L。6.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:优选在趋光细菌的水溶液中还可以加入石墨烯溶液,形成石墨烯-趋光细菌复合材料;所述石墨烯溶液中石墨烯的重量百分比为1% -3% (l-3mg/mL)。7.如权利要求6的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:优选将石墨烯-趋光细菌复合材料的水溶液加入到含重金属离子的污水中吸附重金属离子。8.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于:优选所述石墨烯为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、改性氧化石墨烯和改性还原氧化石墨烯的任意一种或几种;所述改性石墨烯表面活性基团包括羧基、环氧基、羟基、巯基、氨基的任意一种或几种。9.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,其特征在于: 取底层浊液干燥至含水率< 5%,然后按重量份计,取该干燥产物I与砂岩3、白云岩4、高钙粉煤灰1.5、磷灰石12、石棉8、硬硼钙石0.8、石英砂30、纳米级碳化硅纤维4、碎蛋壳.10、淀粉15、六环石15、纳米二氧化钛0.5、碱处理改性粘土 20,待用; 所述碱处理改性粘土的制备方法如下:按质量比1:3:2称取高岭土、膨润土、坡缕石粘土,加水至固含量约30%并混合均匀,置于强磁场环境中除去铁磁性杂质;再外加所述粘土类原料总重量I倍的NaOH或Κ0Η,混合均匀,放入石墨坩祸中在110°C的温度下加热2小时并使用不锈钢搅拌棒搅拌,再用蒸馏水洗涤至中性,烘干,300°C煅烧30min,粉碎,过240目筛,待用; 将上述原料混合均匀,加入增塑剂和粘结剂,搅拌均匀,然后制成粒径为2mm的颗粒,然后送入成型机在SOMPa下压制成型,然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为.1.5% ; 将干燥的砖坯以15°C /min的速率升温至1350°C,保温2h,再以5°C /min的速率降温至880°C,保温2h,再以4°C /min的速率降温至510°C,保温lh,然后以8°C /min的速率升温至1160°C,保温2.5h,再以5°C /min的速率降温至680°C,保温1.5h,自然冷却至常温,经磨边、包装即得瓷砖成品。
【专利摘要】本发明公开了一种利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法,该方法适宜于处理含多种重金属离子的污水。与现有技术的活性炭、有机络合剂等单一成分的污水处理方法相比,本发明的技术方案除具有简单、绿色无污染等特点外,还具有一次可处理多种重金属离子,处理重金属离子种类多,去除率在90%以上等优势。而且已吸附重金属离子的趋光细菌可用于生产水泥、瓷砖等建筑材料,使自然界中游离的重金属离子得到固化。
【IPC分类】C02F3/34
【公开号】CN105036350
【申请号】CN201510303920
【发明人】邢青松, 高翠芳, 蔡梅, 徐林林, 高浩杨
【申请人】江苏维尔思环境工程有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月4日
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