CN102795712A - 一种含重金属污染废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含重金属污染废水的处理方法。该方法包括类球红细菌培养、耐重金属离子细菌的培养与含重金属离子废水处理等步骤。本发明的方法先进，工艺流程短，操作简单，成本低，与现有技术相比，其成本降低20～30%，可以有效降低废水中的重金属离子浓度，大大减少排出水中的重金属量，可以实现工业化处理，是十分理想的重金属废水处理方法。

Description

一种含重金属污染废水的处理方法

【技术领域】

本发明涉及废水处理领域。更具体地，本发明涉及一种含重金属污染废水的处理方法。

【背景技术】

目前，重金属污染是危害最大的水污染问题之一。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃烧、施用农药和生活垃圾等人为污染源排入水体中。重金属具有毒性大、不易分解、易被生物富集并具有生物放大型等特点，不但污染水源，也严重威胁着人类的生存和健康。

随着近年来频繁突发的重金属污染事件，重金属污染越来越引起人们的重视。目前，主要的重金属污染废水的修复方法有稀释法、化学混凝吸附法、离子还原交换法、电动力学修复法和生物修复法。生物修复法根据所用的生物对象不同，分为植物修复法、动物修复法及微生物和藻类修复法。

微生物修复法是利用水体中的微生物或者向污染水体补充经过驯化的高效微生物，在优化的条件下经过微生物的吸附、络合和沉淀的方法，将重金属离子还原或吸附成团沉淀，以完成重金属污染水体的修复。同其他的方法相比，微生物修复法具有成本低、操作简单、不形成二次污染、易于原位操作等优点，具有广泛的应用前景。例如，CN102276060A公开了一种硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性含重金属硫酸盐废水的方法。该方法是将黄豆发酵后制成适于SRB生长的碳源，再将酸性重金属硫酸盐废水与碳源混合后通入厌氧移动床生物膜反应器，SO₄ ^2-在SRB作用下生成的S^2-与重金属离子结合形成重金属硫化物沉淀。酸性含重金属硫酸盐废水中SO₄ ^2-浓度降至250mg/L以下，当进水pH＝1.5-53时，出水pH稳定在6.12～7.41。CN102167417A公开了一种利用聚赖氨酸生产废菌体处理重金属废水的方法，以利用链霉菌发酵生产聚赖氨酸过程中产生的废菌体制备重金属吸附剂，并利用该吸附剂吸附去除废水中的重金属离子。CN201210101501公开了一种去除水中重金属离子的生物净水材料，该生物材料为黑曲霉、青霉菌、大毛霉真菌等。该发明利用微生物表面活性基团的吸附能力，有效去除废水中的重金属元素。实验结果表明，该净水材料对重金属离子有很强的吸附能力。该材料既能治理工业排放的重金属污水，也能够清除天然水中的重金属离子。CN 201210025789公开一种镀镍废水的净化处理方法，是采用微生物法，先模拟配制镀镍水，培养微生物菌种嗜麦芽寡养单胞菌，并富集纯化，然后用菌株与镀镍废水混合、振荡净化处理镀镍废水中的重金属，处理净化率为98.5％，达到了国标规定的中水标准，可用于洗涤、灌溉农田。

但是，现有技术仍存在一些技术缺陷，例如操作复杂，成本较高等，因此需要进行进一步改进。为此，本发明人在总结现有技术的基础上，通过大量实验研究，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种含重金属污染废水的处理方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种含重金属污染废水的处理方法。

该处理方法的步骤如下：

步骤A：细菌培养

（i）用接种环挑取固体培养基上的类球红细菌（Rhodobactersphaeroides），置于装有5～10g固体培养基的培养皿上进行划线处理，然后在温度25～35℃与pH 6～8的条件下培养24～48h；

所述的固体培养基组成如下：10～20g/L琼脂、1.0～2.0g／L醋酸钠、0.2～0.8g／L蛋白胨、0.3～0.9g／L碳酸氢钠、0.2～0.6g／L硫代硫酸钠、0.1～0.5g／L氯化钠、0.05～0.2g／L硫酸镁与0.02～0.07g／L磷酸二氢钾；所述的固体培养基在温度121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（ii）从（i）培养的固体培养基上选取高浓度区域分散的直径大于0.3cm的单菌落，分别用接种环挑取其单菌落，接种至液体培养基中，得到一种含有所述活化类球红细菌的液体培养基；

所述的液体培养基组成如下：1.0～2.0g／L醋酸钠、0.2～0.8g／L蛋白胨、0.3～0.9g／L碳酸氢钠、0.2～0.6g／L硫代硫酸钠、0.1～0.5g／L氯化钠、0.05～0.2g／L硫酸镁、0.02～0.07g／L磷酸二氢钾；

所述的液体培养基在温度为121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（iii）往三角烧瓶中加入80～140ml所述的液体培养基，然后加入1～2ml在（ii）得到的含有所述活化类球红细菌的液体培养基，再在温度25～35℃与pH6～8的条件下培养48～72h，得到含有所述活化类球红细菌的培养液，并绘制细菌生长曲线；

步骤B：耐重金属离子细菌的培养

（iv）往所述的液体培养基中添加重金属离子得到一种含有重金属离子的液体培养基；

（v）按照每毫升5×10⁷～4×10⁸个类球红细菌的接种量将步骤（iii）得到的培养液接入到在（iv）得到的含有重金属离子的液体培养基中，然后在温度25～35℃与pH为6～8的条件下培养24～48h，得到含有耐重金属离子的类球红细菌的培养液；

（vi）取5～10mL在（v）得到的含有耐重金属离子的类球红细菌培养液在温度4～6℃下进行离心分离，其沉淀物用3～5mL超纯水进行清洗，得到含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物；

步骤C、含重金属离子废水处理

按照每毫升2×10⁸～6×10⁸个类球红细菌的接种量，将步骤B得到的含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物接种到含有重金属离子污染废水中，在微生物处理装置中在温度25～35℃与pH6～8条件下反应2～5d，得到除去重金属元素的废水。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的类球红细菌在固体培养基中在温度28～32℃与pH 6～8的条件下培养30～40h。

根据本发明的另一种优选实施方式，含有所述活化类球红细菌的液体培养基在温度28～32℃与pH6～8的条件下培养55～65h。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的离心分离是在温度4～6℃与转速3000～5000r/min的条件下进行的。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的超纯水清洗重复进行2～3次。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的重金属离子是Cd、Zn、Pb、Cr、Mn、Cu或Ni离子。

根据本发明的另一种优选实施方式，在含有重金属离子的液体培养基中，所述重金属离子的总浓度为10-500mg/L。

在采用本发明方法处理含重金属的废水时，所述重金属离子的去除率可以达到86.0%以上。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种含重金属污染废水的处理方法。本发明主要是首先将原来存在于水体中的重金属离子吸附在细胞壁上，然后通过细胞膜进入到细胞内部，在酶的作用下，将SO₄ ^2-转化成S^2-生成金属沉淀物，从而可以除去废水中存在的重金属离子。

该处理方法的步骤如下：

步骤A：细菌培养

（i）用接种环挑取固体培养基上的类球红细菌（Rhodobactersphaeroides），置于装有5～10g固体培养基的培养皿上进行划线处理，然后在温度25～35℃与pH 6～8的条件下培养24～48h。

类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）是公开销售的产品，例如购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC）的编号1.2182、编号1.2183或编号1.2174的类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）。

所述的固体培养基组成如下：10～20g/L琼脂、1.0～2.0g／L醋酸钠、0.2～0.8g／L蛋白胨、0.3～0.9g／L碳酸氢钠、0.2～0.6g／L硫代硫酸钠、0.1～0.5g／L氯化钠、0.05～0.2g／L硫酸镁与0.02～0.07g／L磷酸二氢钾；所述的固体培养基在温度121℃下灭菌18-24min，冷却后待用。

这些培养基组分都是通常制备细菌培养基时所使用的组分，也是目前市场上销售的产品。

优选地，所述的固体培养基组成如下：14～16g/L琼脂、1.4～1.6g／L醋酸钠、0.4～0.6g／L蛋白胨、0.5～0.7g／L碳酸氢钠、0.3～0.5g／L硫代硫酸钠、0.2～0.4g／L氯化钠、0.08～0.16g／L硫酸镁与0.03～0.06g／L磷酸二氢钾。

所述的固体培养基是采用常规培养基制备方法制备的。

在这个步骤中，优选地，所述的类球红细菌在固体培养基中在温度28～32℃与pH 6～8的条件下培养30～40h。

在这个步骤培养所使用的设备是细菌培养时通常使用的设备，例如恒温摇床、恒温振荡器等。

（ii）从（i）培养的固体培养基上选取高浓度区域分散的直径大于0.3cm的单菌落，这些菌落为黑色，分别用接种环挑取其单菌落，接种至液体培养基中，得到一种含有所述活化类球红细菌的液体培养基。

所述的液体培养基组成如下：1.0～2.0g／L醋酸钠、0.2～0.8g／L蛋白胨、0.3～0.9g／L碳酸氢钠、0.2～0.6g／L硫代硫酸钠、0.1～0.5g／L氯化钠、0.05～0.2g／L硫酸镁、0.02～0.07g／L磷酸二氢钾。

所述的液体培养基在温度为121℃下灭菌18-24min，冷却后待用。

这些培养基组分都是通常制备细菌培养基时所使用的组分，也是目前市场上销售的产品。

优选地，所述的液体培养基组成如下：1.4～1.6g／L醋酸钠、0.4～0.6g／L蛋白胨、0.5～0.7g／L碳酸氢钠、0.3～0.5g／L硫代硫酸钠、0.2～0.4g／L氯化钠、0.08～1.6g／L硫酸镁、0.04～0.05g／L磷酸二氢钾。

所述的液体培养基是采用常规培养基制备方法制备的。

（iii）往三角烧瓶中加入80～140ml所述的液体培养基，然后加入1～2ml在步骤（ii）得到的含有所述活化类球红细菌的液体培养基，再在温度25～35℃与pH6～8的条件下培养48～72h，得到含有所述活化类球红细菌的培养液，并绘制细菌生长曲线，见附图1。

附图1纵坐标为液体培养基中的类球红细菌浓度，横坐标为培养时间。所述类球红细菌的浓度是采用血球计数法测定的。

由附图1知道，随着培养时间变化，其培养基中的类球红细菌的含量逐渐升高，整个类球红细菌的生长曲线呈S型，即在培养5-32h为对数生长期，在培养32h后进入衰亡期。根据类球红细菌这种生长特性，选取培养24-48h即对数生长期后期和衰亡期前期的细菌进行后续步骤实验。

优选地，含有所述活化类球红细菌的液体培养基在温度28～32℃与pH6～8的条件下培养55～65h。

在这个步骤培养所使用的设备是细菌培养时通常使用的设备，例如恒温摇床、恒温振荡器等。

步骤B：抗重金属细菌的培养

（iv）往所述的液体培养基中添加重金属离子得到一种含有重金属离子的液体培养基。所述的液体培养基如前面所述，在此不再赘述。

（v）按照每毫升5×10⁷～4×10⁸个类球红细菌的接种量将步骤（iii）得到的培养液接入到在（iv）得到的含有重金属离子的液体培养基中，然后在温度25～35℃与pH为6～8的条件下培养24～48h，得到含有耐重金属离子的类球红细菌的培养液。

在本发明中，所述的重金属离子通常是指Cd、Zn、Pb、Cr、Mn、Cu或Ni离子，当然还包括能够引起人们各种疾病，对消化系统、泌尿系统等生理系统造成破坏的其它重金属离子，例如V、Mn等离子。

在含有重金属离子的液体培养基中，所述重金属离子的总浓度为10-500mg/L。

所述重金属离子的总浓度是采用ICP-AES方法测定的。

优选地，接种类球红细菌的含有重金属离子的液体培养基在温度28～32℃与pH为6～8的条件下培养30～40h。

（vi）取5～10mL在（v）得到的含有耐重金属离子的类球红细菌培养液在温度4～6℃下进行离心分离，其沉淀物用3～5mL超纯水进行清洗，得到含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物。

所述的离心分离是在温度4～6℃与转速3000～5000r/min的条件下进行的。

所述离心分离使用的设备是目前市场上销售的设备，例如Beckman、日立等。

所述的超纯水清洗通常需要重复进行2～3次。

在本发明中，所述的超纯水是使用超纯水制备机制备的，是一种导电介质几乎完全被去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。超纯水的电阻率大于18MΩ*cm。本发明使用的超纯水制备机是目前市场上销售的产品，例如Millipore、Ultra pure等。

步骤C、含重金属离子废水处理

按照每毫升2×10⁸～6×10⁸个类球红细菌的接种量，将步骤B得到的含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物接种到含有重金属离子污染废水中，在微生物处理装置中在温度25～35℃与pH6～8条件下反应2～5d，得到除去重金属元素的废水。

在本发明中使用的微生物处理装置是生物流化床，是目前市场上销售的产品，例如上海集瑞环保工程有限公司、弗安（上海）企业发展有限.公司等销售的产品。

优选地，接种所述发酵物的含有重金属离子污染废水在微生物处理装置中在温度28～32℃与pH6～8条件下反应3～4d。

采用ICP-AES方法对得到除去重金属元素的废水进行重金属离子含量测定，其测定结果按照下式计算出重金属离子去除率：

采用本发明处理含重金属离子废水时，其重金属离子的去除率可以达到80.0%以上。

[有益效果]

本发明的有益效果：本发明的方法先进，工艺流程短，操作简单，成本低，与现有技术相比，其成本降低20～30%，可以有效降低废水中的重金属离子浓度，大大减少排出水中的重金属量，可以实现工业化处理，是十分理想的重金属废水处理方法。

【附图说明】

图1是类球红细菌的生长曲线。

图2是利用类球红细菌去除重金属Pb的去除率结果。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：含重金属离子污染废水的处理

该实施例处理步骤如下：

步骤A：细菌培养

（i）类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心（编号1.2182）。用接种环挑取固体培养基上的类球红细菌，置于装有8g固体培养基的培养皿上进行划线处理，然后在温度30℃与pH 7的条件下培养48h；

所述的固体培养基组成如下：15g/L琼脂、1.5g／L醋酸钠、0.5g／L蛋白胨、0.6g／L碳酸氢钠、0.4g／L硫代硫酸钠、0.3g／L氯化钠、0.12g／L硫酸镁与0.04g／L磷酸二氢钾；所述的固体培养基在温度121℃下灭菌20min，冷却后待用；

（ii）从（i）培养的固体培养基上选取高浓度区域分散的直径大于0.3cm的单菌落，分别用接种环挑取其单菌落，接种至液体培养基中，得到一种含有所述活化类球红细菌的液体培养基；

所述的液体培养基组成如下：1.5g／L醋酸钠、0.5g／L蛋白胨、0.6g／L碳酸氢钠、0.4g／L硫代硫酸钠、0.3g／L氯化钠、0.12g／L硫酸镁、0.04g／L磷酸二氢钾；

所述的液体培养基在温度为121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（iii）往三角烧瓶中加入100ml所述的液体培养基，然后加入2ml在（ii）得到的含有所述活化类球红细菌的液体培养基，再在温度30℃与pH7的条件下培养48h，得到含有所述活化类球红细菌的培养液，绘制细菌生长曲线如附图1所示。

从附图1可以看出，随着时间变化，细菌量升高，细菌生长曲线呈S型。在培养时间5-32h为对数生长期，32h后进入衰亡期。根据细菌生长的特点，选取24-48h即对数生长期后期和衰亡期前期的细菌进行后续实验。

步骤B：耐重金属离子细菌的培养

（iv）往所述的液体培养基中添加重金属离子Cd²⁺化合物得到一种含有50mg/L重金属离子Cd²⁺的液体培养基；

（v）按照每毫升3×10⁸个类球红细菌的接种量将步骤（iii）得到的培养液接入到在（iv）得到的含有重金属离子的液体培养基中，然后在温度30℃与pH为7的条件下培养48h，得到含有耐重金属离子的类球红细菌的培养液；

（vi）取8mL在（v）得到的含有耐重金属离子的类球红细菌培养液在温度4℃下以转速为4000r/min进行离心分离，其离心分离得到的沉淀物用5mL超纯水进行清洗，接着在温度4℃下以转速为4000r/min进行离心分离，按照这种方式重复操作3次，得到含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物。

步骤C、含重金属离子废水处理

按照每毫升5×10⁸个类球红细菌的接种量，将步骤B得到的含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物接种到含有重金属离子Cd污染废水中，在微生物处理装置中在温度30℃与pH7的条件下反应3d，得到除去重金属元素的废水。

采用ICP-AES测定添加类球红细菌前后在水体中金属浓度的变化，原始水样的Cd浓度为50mg/L，在微生物处理装置中反应不同时间时，Cd的去除率结果如下表所示。

由上表可知，在微生物处理装置中反应5d后，为50mg/L时，Cd²⁺的去除率可以达到86.2%，达到了良好的去除效果。

实施例2：含重金属离子污染废水的处理

该实施例按照与实施例1相同的方式进行，只是使用的重金属为Pb²⁺，废水中的Pb²⁺浓度为0～150mg/L。

采用ICP-AES测定添加类球红细菌前后在水体中金属Pb浓度的变化，Pb²⁺的去除率结果如附图2所示。由该图可以看出，随着金属浓度的增高，Pb的去除率下降。溶液中Pb的浓度分别为0、20、50、100、150mg/L时，在微生物处理装置中反应不同时间时，Pb的去除率分别为93%、91%、48%、40%、32%，达到了良好的去除效果。

实施例3：含重金属离子污染废水的处理

该实施例按照与实施例1相同的方式进行，只是使用的重金属为Zn²⁺，废水中的Zn²⁺浓度为500mg/L。

采用ICP-AES测定添加类球红细菌前后在水体中金属Zn²⁺浓度的变化，Zn²⁺的去除率为80%，达到了良好的去除效果。

实施例4：含重金属离子污染废水的处理

该实施例处理步骤如下：

步骤A：细菌培养

（i）类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心（编号1.2183）。用接种环挑取固体培养基上的类球红细菌，置于装有5g固体培养基的培养皿上进行划线处理，然后在温度35℃与pH 6的条件下培养24h；

所述的固体培养基组成如下：10g/L琼脂、2.0g／L醋酸钠、0.2g／L蛋白胨、0.9g／L碳酸氢钠、0.2g／L硫代硫酸钠、0.5g／L氯化钠、0.05g／L硫酸镁与0.07g／L磷酸二氢钾；所述的固体培养基在温度121℃下灭菌20min，冷却后待用；

（ii）从（i）培养的固体培养基上选取高浓度区域分散的直径大于0.3cm的单菌落，分别用接种环挑取其单菌落，接种至液体培养基中，得到一种含有所述活化类球红细菌的液体培养基；

所述的液体培养基组成如下：1.0g／L醋酸钠、0.8g／L蛋白胨、0.3g／L碳酸氢钠、0.6g／L硫代硫酸钠、0.1g／L氯化钠、0.2g／L硫酸镁、0.02g／L磷酸二氢钾；

所述的液体培养基在温度为121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（iii）往三角烧瓶中加入80ml所述的液体培养基，然后加入1ml在（ii）得到的含有所述活化类球红细菌的液体培养基，再在温度25℃与pH6的条件下培养72h，得到含有所述活化类球红细菌的培养液，绘制细菌生长曲线如附图1所示。

步骤B：耐重金属离子细菌的培养

（iv）往所述的液体培养基中添加重金属离子Cd²⁺化合物得到一种含有20mg/L重金属离子Cd²⁺的液体培养基；

（v）按照每毫升5×10⁷个类球红细菌的接种量将步骤（iii）得到的培养液接入到在（iv）得到的含有重金属离子的液体培养基中，然后在温度25℃与pH为6的条件下培养24h，得到含有耐重金属离子的类球红细菌的培养液；

（vi）取5mL在（v）得到的含有耐重金属离子的类球红细菌培养液在温度4℃下以转速为3000r/min进行离心分离，其离心分离得到的沉淀物用3mL超纯水进行清洗，接着在温度4℃下以转速为3000r/min进行离心分离，按照这种方式重复操作2次，得到含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物。

步骤C、含重金属离子废水处理

按照每毫升2×10⁸个类球红细菌的接种量，将步骤B得到的含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物接种到含有重金属离子Cd污染废水中，在微生物处理装置中在温度25℃与pH6的条件下反应2d，得到除去重金属元素的废水。

采用ICP-AES测定添加类球红细菌前后在水体中金属浓度的变化，原始水样的Cd浓度为20mg/L，在微生物处理装置中反应不同时间时，Cd的去除率为87.8%，达到了良好的去除效果

实施例5：含重金属离子污染废水的处理

该实施例处理步骤如下：

步骤A：细菌培养

（i）类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）CGMCC 1.2182购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。用接种环挑取固体培养基上的类球红细菌，置于装有10g固体培养基的培养皿上进行划线处理，然后在温度35℃与pH 8的条件下培养48h；

所述的固体培养基组成如下：20g/L琼脂、1.0g／L醋酸钠、0.2g／L蛋白胨、0.9g／L碳酸氢钠、0.2g／L硫代硫酸钠、0.5g／L氯化钠、0.05g／L硫酸镁与0.07g／L磷酸二氢钾；所述的固体培养基在温度121℃下灭菌20min，冷却后待用；

（ii）从（i）培养的固体培养基上选取高浓度区域分散的直径大于0.3cm的单菌落，分别用接种环挑取其单菌落，接种至液体培养基中，得到一种含有所述活化类球红细菌的液体培养基；

所述的液体培养基组成如下：2.0g／L醋酸钠、0.2g／L蛋白胨、0.9g／L碳酸氢钠、0.2g／L硫代硫酸钠、0.5g／L氯化钠、0.05g／L硫酸镁、0.07g／L磷酸二氢钾；

所述的液体培养基在温度为121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（iii）往三角烧瓶中加入140ml所述的液体培养基，然后加入2ml在（ii）得到的含有所述活化类球红细菌的液体培养基，再在温度35℃与pH8的条件下培养72h，得到含有所述活化类球红细菌的培养液，绘制细菌生长曲线如附图1所示。

步骤B：耐重金属离子细菌的培养

（iv）往所述的液体培养基中添加重金属离子Cd²⁺化合物得到一种含有50mg/L重金属离子Cd²⁺的液体培养基；

（v）按照每毫升4×10⁸个类球红细菌的接种量将步骤（iii）得到的培养液接入到在（iv）得到的含有重金属离子的液体培养基中，然后在温度35℃与pH为8的条件下培养30h，得到含有耐重金属离子的类球红细菌的培养液；

（vi）取10mL在（v）得到的含有耐重金属离子的类球红细菌培养液在温度6℃下以转速为5000r/min进行离心分离，其离心分离得到的沉淀物用5mL超纯水进行清洗，接着在温度6℃下以转速为5000r/min进行离心分离，按照这种方式重复操作3次，得到含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物。

步骤C、含重金属离子废水处理

按照每毫升6×10⁸个类球红细菌的接种量，将步骤B得到的含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物接种到含有重金属离子Cd污染废水中，在微生物处理装置中在温度35℃与pH8的条件下反应3d，得到除去重金属元素的废水。

采用ICP-AES测定添加类球红细菌前后在水体中金属浓度的变化，原始水样的Cd浓度为50mg/L，在微生物处理装置中反应不同时间时，Cd的去除率为85%，达到了良好的去除效果。

Claims (8)

1.一种含重金属离子污染废水的处理方法，其特征在于该处理方法的步骤如下：

步骤A：细菌培养

（i）用接种环挑取固体培养基上的类球红细菌（Rhodobactersphaeroides），置于装有5～10g固体培养基的培养皿上进行划线处理，然后在温度25～35℃与pH 6～8的条件下培养24～48h；

所述的固体培养基组成如下：10～20g/L琼脂、1.0～2.0g／L醋酸钠、0.2～0.8g／L蛋白胨、0.3～0.9g／L碳酸氢钠、0.2～0.6g／L硫代硫酸钠、0.1～0.5g／L氯化钠、0.05～0.2g／L硫酸镁与0.02～0.07g／L磷酸二氢钾；所述的固体培养基在温度121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（ii）从（i）培养的固体培养基上选取高浓度区域分散的直径大于0.3cm的单菌落，分别用接种环挑取其单菌落，接种至液体培养基中，得到一种含有所述活化类球红细菌的液体培养基；

所述的液体培养基组成如下：1.0～2.0g／L醋酸钠、0.2～0.8g／L蛋白胨、0.3～0.9g／L碳酸氢钠、0.2～0.6g／L硫代硫酸钠、0.1～0.5g／L氯化钠、0.05～0.2g／L硫酸镁、0.02～0.07g／L磷酸二氢钾；

所述的液体培养基在温度为121℃下灭菌18-24min，冷却后待用；

（iii）往三角烧瓶中加入80～140ml所述的液体培养基，然后加入1～2ml在（ii）得到的含有所述活化类球红细菌的液体培养基，再在温度25～35℃与pH6～8的条件下培养48～72h，得到含有所述活化类球红细菌的培养液，并绘制细菌生长曲线；

步骤B：耐重金属离子细菌的培养

（iv）往所述的液体培养基中添加重金属离子得到一种含有重金属离子的液体培养基；

（v）按照每毫升5×10⁷～4×10⁸个类球红细菌的接种量将步骤（iii）得到的培养液接入到在（iv）得到的含有重金属离子的液体培养基中，然后在温度25～35℃与pH为6～8的条件下培养24～48h，得到含有耐重金属离子的类球红细菌的培养液；

（vi）取5～10mL在（v）得到的含有耐重金属离子的类球红细菌培养液在温度4～6℃下进行离心分离，其沉淀物用3～5mL超纯水进行清洗，得到含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物；

步骤C、含重金属离子废水处理

按照每毫升2×10⁸～6×10⁸个类球红细菌的接种量，将步骤B得到的含有对重金属离子具有耐受性的类球红细菌的发酵物接种到含有重金属离子污染废水中，在微生物处理装置中在温度25～35℃与pH6～8条件下反应2～5d，得到除去重金属元素的废水。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的类球红细菌在固体培养基中在温度28～32℃与pH 6～8的条件下培养30～40h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于含有所述活化类球红细菌的液体培养基在温度28～32℃与pH6～8的条件下培养55～65h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤B中，所述的离心分离是在温度4～6℃与转速3000～5000r/min的条件下进行的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤B中，所述的超纯水清洗重复进行2～3次。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的重金属离子是Cd、Zn、Pb、Cr、Mn、Cu或Ni离子。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于在含有重金属离子的液体培养基中，所述重金属离子的总浓度为10-500mg/L。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述重金属离子的去除率为86.0%以上。

Images