CN102745818A - 一种利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法 - Google Patents

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张海东
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Abstract

本发明涉及一种废水中低浓度镉离子的去除方法。选育得到的天然藻种，经过一级种子培养之后，接入待处理废水中，模拟自然光照周期，经过10-15天净化处理之后，通过特制滤网分离藻细胞。本方法成本低，操作简单，不添加任何营养成分，微藻依靠废水中氮磷等无机养分自行增殖，因此在去除镉离子的同时，还可以降低氮磷含量，实现水体净化。本发明特别适用于体积较大，镉离子浓度较低，传统物理化学方法处理困难的污染废水。

Description

一种利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法
技术领域
本发明涉及一种去除废水中低浓度镉离子的方法，属于环境工程和环境修复领域。该发明的核心技术在于选育了一株性能优良的微藻，可以在含有低浓度镉离子废水中快速生长，高效吸附镉离子，实现水体净化。
背景技术
重金属污染日益成为人类健康的严重威胁。对重金属污染水体的处理修复一直是环境保护技术研究领域的重点，迫切需要开发操作简单、运行成本低、过程绿色高效的修复技术。生物吸附法是一种新兴的水处理技术，将生物吸附技术应用于水处理领域，特别是处理重金属废水方面具有广阔的前景。生物吸附，是指利用各种天然的生物体或其衍生物吸附溶于水中的污染物，再经固液分离，达到水体净化目的。生物吸附材料来源丰富，可极大地降低成本，特别是在处理1-10 mg/L的低浓度重金属废水时效果显著。
相对于一般的生物吸附剂，微藻可以通过光合作用自行增殖生长，只需要提供少量无机养分；特别地有些微藻可以通过调控光照和温度，促使其漂浮于水面，收集方便，大幅度降低吸附材料回收的过程成本，这是其它吸附剂所不具备的优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单、高效、低成本的去除废水中低浓度镉离子的方法。
本发明所提供的技术方案特征在于：
(1)采用的藻种来天然水体，进过分离纯化之后，以镉离子耐受性、吸附能力和生长性能为目标进行选育，并获得目标藻种。
(2)采用步骤(1)中选育得到的藻种，经过一级种子培养之后，接入含有3-5mg/L镉离子废水中，室内模拟自然光照周期培养，10-15天之后，水中镉离子浓度降至1mg/L以下。
(3)步骤(2)净化处理结束前，增加光照强度，促进微藻细胞漂浮于水面，利用特制滤网，通过循环过滤分离藻细胞。
(4)经过步骤(2)和(3)处理之后的废水，镉离子浓度小于1mg/L，总氮和总磷的含量较初始浓度降低50%以上。
本发明使用的菌种属于铜绿微囊藻、衣藻、螺旋鱼腥藻中的一种。
具体实施方式
1、对本发明使用的藻种选育方案的进一步描述：天然水体中取样，经过固体平板分离、纯化，并获得系列单藻菌落，在含有5、10、20、30 mg/L镉离子固体培养基中进行耐受生长选育，得到系类藻株，然后在5mg/L镉离子液体培养基中进行吸附能力测试，获得目标藻种。
2、对本发明中净化处理过程条件参数的进一步描述：一级种子的培养基为灭菌之后的天然水（121 oC，20分钟），取自藻种的取样地；培养条件为，暗室中间隔12小时提供4000lux光照，25 oC，8-10天。净化处理过程，一级种子的接入量为5%(V/V)，不控制温度，监测表明处理池中水温波动范围为18-25 oC；模拟自然光照周期，即暗室中间隔12小时，提供4000-5000lux强度的光照；监测水中镉离子浓度，确定终点；当浓度低于1mg/L时，将光强提高到8000-10000lux，促进藻细胞漂浮；通过特制滤网循环过滤分离藻细胞，完成净化处理过程。
3、镉离子浓度采用国家标准(GB7467-87)，即二苯碳酰二肼分光光度法测定；总氮测定采用国家标准(GB11894-89)，即碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法；总磷测定采用国家标准(GB11893-89)，即钼酸铵分光光度法。

Claims (5)

1.一种利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.藻种采集自天然水体，经过分离、纯化、选育之后得到生长特征、镉离子耐受性和吸附能力优良的藻种；
b.藻种经过一级种子培养之后，接入含有3-5mg/L镉离子废水中，模拟自然光周期培养，处理时间为10-15天;
c.净化处理结束前，增加光照强度，促使微藻细胞漂浮于水面，利用特制滤网，分离藻细胞。
2.根据权利要求1所述利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法，其特征在于步骤a中选育得到的藻种源自天然水体，未经过遗传改造，属于铜绿微囊藻、衣藻、螺旋鱼腥藻中的一种。
3.根据权利要求1所述利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法，其特征在于：步骤b中净化的废水不用添加任何营养源和进行任何预处理；光照周期为暗室中间隔12小时，光强为4000-5000lux。
4.根据权利要求1所述利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法，其特征在于：步骤c中净化结束前将光强度增加到8000-10000lux，以促进藻细胞漂浮，然后利用特制的滤网通过循环过滤分离藻细胞。
5.根据权利要求1所述利用活性微藻去除废水中低浓度镉离子的方法，其特征在于：经过净化处理后废水中镉离子浓度小于1mg/L，由于微藻生长过程的消耗，废水中总氮和总磷含量较初始浓度降低50%以上。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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