一种利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法与流程

本发明属于染料废水处理，具体涉及一种利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法。

背景技术：

1、随着我国染料生产量的逐年增加，产生了大量对环境和人体存在危害的染料废水，其有机物含量高、成分复杂、具有生物毒性。鉴于染料废水有很大的危害，因此染料废水达标排放显得极为重要。目前，常用吸附法、微生物分解法、光催化法、臭氧法等处理染料废水。但由于成本和二次污染等问题，在实际应用中都存在局限。

2、现有处理染料废水主要分类为物理法、化学法、生物法，但都存在不足。如吸附法仅仅是对染料分子的富集，并未有效降解染料分子，需要进行进一步处置；絮凝法中残留的絮凝剂对人体和环境存在一定有害，同时絮凝剂的使用会产生大量污泥，污泥处理成本高；臭氧氧化法中连续供应臭氧价格昂贵，成本高；电解法不适合处理水量较大的染料废水；单一生物法处理成分复杂、水质不稳定的染料废水难度大，同时存在脱色效果一般的问题。

3、为了应对现有技术的不足，申请号为cn200810228636.6的中国发明专利公开了一种采用固定化真菌菌体对印染废水脱色的方法，将培养的一种或几种真菌孢子或菌丝段配成浓度为1010个/ml的接种悬液，将接种悬液按体积比5%-20%接种于装有固定化基质材料的液体培养基中，而后在20℃-35℃下以60-200r/min振动培养3-7天，待菌丝体覆盖基质材料固定后将其高温灭活，最后将其投放于印染废水中即可脱色处理。

4、申请号为201410081449.5的中国发明专利公开了一种采用废弃秸秆处理印染废水的方法，首先采用多糖化合物处理废弃秸秆，将废弃秸秆进行化学改性；其次采用改性废弃秸秆对印染废水进行吸附，降低了废水的处理成本，是一种经济环保的处理方法。

5、但是上述技术处理仍然具有处理过程复杂，成本较高，同时处理效果不尽如人意，处理后的废弃物仍然需要进一步处理的问题。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种利用农业废弃物结合真菌和微藻，通过固态发酵技术降解染料废水的方法，以此来降低染料废水处理成本，提高处理效率。本发明所述的染料废水处理方法具有简单高效、价格低廉、无二次污染的优点，同时能够对处理完废水的秸秆进行资源化回收。

2、技术方案：为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，包括以下步骤：

4、（1）取生物质，经预处理后，投加到染料废水中进行吸附；

5、（2）分离出吸附染料后的生物质，在其中接种白腐真菌和小球藻，在室温和光照条件下进行发酵。

6、作为优选方案，步骤（1）中，所述生物质优自小麦秸秆、玉米秸秆、花生壳中的一种或几种的组合；所述生物质的投加量每升染料废水投加2-18 g。

7、作为优选方案，步骤（1）中，所述预处理包括：处理成1-3厘米的小段，干燥后备用。

8、作为优选方案，步骤（1）中，所述染料废水为含有结晶紫的染料废水，其中结晶紫的浓度为10-400 mg/l。

9、作为优选方案，步骤（1）中，所述吸附是在自然ph、搅拌和室温条件下吸附8-16小时，所述搅拌的转速为100-200 r/min。

10、作为优选方案，步骤（2）中，所述分离出吸附染料后的生物质，是通过滤网将生物质滤出，之后进行干燥和粉碎，加入去离子水，灭菌，然后再接种白腐真菌和小球藻。

11、作为优选方案，步骤（2）中，所述白腐真菌选自血红密孔菌、平菇、香菇中的一种或几种的组合。

12、作为优选方案，步骤（2）中，白腐真菌接种量为1个菌片/2.5-3.5 g秸秆；白腐真菌和小球藻的接种比例为1:（8-12）。

13、作为优选方案，步骤（2）中，所述发酵之后，还可以将新分离出来的生物质，进行干燥和粉碎，加入去离子水，灭菌，然后与原有经过发酵的生物质进行混合均匀，继续发酵。

14、作为优选方案，步骤（2）中，所述发酵的条件为：在恒温25-30 ℃、光照强度150-200μmol/m2·s、12 h光照和12 h黑暗的光照周期的条件下保湿培养5-7天。

15、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：

16、（1）利用生物质联合真菌固态发酵，并通过真菌与藻类共生共促的技术设计了染料废水处理的新方法。真菌和藻类的混合生态体系中漆酶的分泌，促进生物质的固态发酵过程，同时藻类的异养过程也会利用消耗有机碳。真菌和藻类共促共生，形成稳定的o2-co2交换体系，协作处理染料废水，大大提高了污染物去除效率。

17、（2）利用农业废弃物秸秆，使得染料分子通过吸附作用快速附着在秸秆表面，明显减少了废水中染料成分的含量，吸附效果较好。

18、（3）相比于活性炭等其他吸附剂，废弃秸秆的价格更加低廉且来源广泛，整体流程操作简单，通过生物法处理染料废水，减少化学药剂的使用量，避免残留药剂对环境产生的二次污染。是一种经济、高效、环保的染料废水处理方法。

技术特征：

1.一种利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述生物质优自小麦秸秆、玉米秸秆、花生壳中的一种或几种的组合；所述生物质的投加量每升染料废水投加2-18 g。

3.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述预处理包括：处理成1-3厘米的小段，干燥后备用。

4.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述染料废水为含有结晶紫的染料废水，其中结晶紫的浓度为10-400 mg/l。

5.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述吸附是在自然ph、搅拌和室温条件下吸附8-16小时，所述搅拌的转速为100-200 r/min。

6.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述分离出吸附染料后的生物质，是通过滤网将生物质滤出，之后进行干燥和粉碎，加入去离子水，灭菌，然后再接种白腐真菌和小球藻。

7.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述白腐真菌选自血红密孔菌、平菇、香菇中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（2）中，白腐真菌接种量为1个菌片/2.5-3.5 g秸秆；白腐真菌和小球藻的接种比例为1:（8-12）。

9.根据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述发酵之后，还可以将新分离出来的生物质，进行干燥和粉碎，加入去离子水，灭菌，然后与原有经过发酵的生物质进行混合均匀，继续发酵。

10.据权利要求1所述的利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述发酵的条件为：在恒温25-30 ℃、光照强度150-200μmol/m2·s、12 h光照和12 h黑暗的光照周期的条件下保湿培养5-7天。

技术总结
本发明公开了一种利用生物质联合真菌和微藻处理染料废水的方法，包括以下步骤：（1）取生物质，经预处理后，投加到染料废水中进行吸附；（2）分离出吸附染料后的生物质，在其中接种白腐真菌和小球藻，在室温和光照条件下进行发酵。本发明利用生物质联合真菌固态发酵，并通过真菌与藻类共生共促的技术设计了染料废水处理的新方法。真菌和藻类的混合生态体系中漆酶的分泌，促进生物质的固态发酵过程，同时藻类的异养过程也会利用消耗有机碳。真菌和藻类共促共生，形成稳定的O2‑CO2交换体系，协作处理染料废水，大大提高了污染物去除效率。

技术研发人员：刘家扬,高寒,朱明新,潘顺龙,陈斌,孙轶民
受保护的技术使用者：工大开元环保科技（安徽）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15