CN104386832B - 一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法 - Google Patents

一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104386832B
CN104386832B CN201410729845.4A CN201410729845A CN104386832B CN 104386832 B CN104386832 B CN 104386832B CN 201410729845 A CN201410729845 A CN 201410729845A CN 104386832 B CN104386832 B CN 104386832B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste water
lead
lead waste
water
inoculated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410729845.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104386832A (zh
Inventor
解复红
马焕
权淑静
刘德海
杨文玲
陈国参
胡宜亮
谢红霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Yuke Testing Co ltd
Original Assignee
HENAN ACADEMY OF SCIENCES BIOLOGICAL RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN ACADEMY OF SCIENCES BIOLOGICAL RESEARCH INSTITUTE Co Ltd filed Critical HENAN ACADEMY OF SCIENCES BIOLOGICAL RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority to CN201410729845.4A priority Critical patent/CN104386832B/zh
Publication of CN104386832A publication Critical patent/CN104386832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104386832B publication Critical patent/CN104386832B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及利用微生物菌体处理含铅废水的方法,有效解决效率高,成本低的对含铅废水的处理问题,方法是,将葡萄糖8.5-11.5g、蛋白胨4.5-5.5g、磷酸氢钾0.8-1.2g、硫酸镁0.4-0.6g,吐温-80?4-6mL,加水至1000mL,混匀,灭菌,制成液体培养基;将18-22g加入90mL水,煮沸30min,过滤,滤液中加入1.8-2.2g?葡萄糖和1.6-2g?琼脂粉,用水定容至100mL,灭菌,成固体培养基;在茄子瓶中装入40-60mL固体培养基,接种Chaetomium?sp.?HL28-2菌株的孢子,30℃恒温培养,待菌丝长满,再接种到1000mL液体培养基上,摇床培养,成菌丝球;将菌丝球与含铅废水按体积比1︰1-10接种到含铅废水中,25-30℃搅拌培养11-13小时,过滤除菌,本发明方法简单,易操作,成本低,经一次处理后水中残留铅离子浓度低于国家规定的一级排放标准,去除率高达99%以上。

Description

一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法
技术领域
本发明涉及环保,特别是一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法。
背景技术
铅是自然界分布很广的元素,也是工业中常使用的元素之一,在工农业生产中都有非常广泛的用途。如制造铅蓄电池、颜料和油漆、玻璃和其他光学仪器、以及放射性辐射防护服等。铅及其化合物是一种不可降解的环境污染物,可通过废水、废气、废渣大量流入环境,通过食物链、土壤、水与空气直接或间接地进入人体。会造成体内血铅浓度升高,引起贫血、认知缺损、听力减弱、维生素D代谢紊乱和腹部疼痛等问题。研究表明,铅对机体的损伤呈多系统性、多器官性,能对神经、造血、消化、泌尿、生殖、心血管、内分泌、免疫等系统及生长发育造成不利影响。而且铅毒性持久,半衰期长达10年,不易被人体排出,任何程度的铅污染都会对人体健康产生不利影响。
目前,处理废水中重金属铅离子,工业上一般采用化学沉淀法、离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法等。化学沉淀法设备简单、操作方便、处理效果好,目前,对高浓度、大流量的含铅废水的处理应用较普遍,但对化学试剂的消耗量大、费用高、易造成二次污染。离子交换法具有占地面积小、管理方便、铅离子脱除率高,而且处理得当可使再生液作为资源回收,不会对环境造成二次污染,但是一次性投资大,运行费用高,树脂易受污染或氧化失效,再生频繁,再生问题也存在一定的困难。电解法工艺成熟,具有去除率高,无二次污染,所沉淀的重金属可回收利用,对废水水质变化适应性较强,反应时间短,但处理大量废水时能耗大,电极金属耗量大,处理废水量少。膜分离法净化了水质,又富集回收了重金属,起到双重功效,但由于技术难度大、处理成本高等,阻碍了该法的工业化。吸附法是一种比较有效的处理重金属污染的方法,该法有良好的处理效果,但其经济运行成本高,难以大规模应用。因此寻找高效,低成本的吸附材料是当前吸附法处理重金属污染的一大技术难题。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法,可有效解决效率高,成本低的对含铅废水的处理问题。
本发明解决的技术方案是,包括以下步骤:
1、制备培养基:将葡萄糖8.5-11.5g、蛋白胨4.5-5.5g、磷酸二氢钾(KH2PO4)0.8-1.2g、硫酸镁(MgSO4)0.4-0.6g,吐温-804-6mL,加水至1000mL,混匀,于112-125℃下灭菌18-22min,制成液体培养基;
2、制备土豆培养基:将18-22g去皮马铃薯切碎,加入90mL水,煮沸30min,双层纱布过滤并收集滤液,滤液中加入1.8-2.2g葡萄糖和1.6-2g琼脂粉,用水定容至100mL,112-125℃灭菌18-22min,成土豆培养基;
3、制备茄子瓶固体菌种:在茄子瓶中装入40-60mL土豆培养基,接种Chaetomiumsp.HL28-2菌株的孢子,30℃恒温培养,待菌丝长满,成茄子瓶固体菌种;
所述的Chaetomiumsp.HL28-2菌株已于2014年9月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNo.9640,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号;
4、制备菌丝球:将步骤(3)制备的茄子瓶固体菌种接种到1000mL步骤(1)制备的液体培养基上,30℃摇床培养4天,成菌丝球;
5、对含铅废水处理:将菌丝球与含铅废水按体积比1︰1-10接种到含铅废水中,25-30℃搅拌培养11-13小时,过滤除菌,检测滤液中的含铅量,测定含铅量,滤液中铅去除率≥99%,达到国家一级排放标准。
本发明方法简单,易操作,成本低,经一次处理后水中残留铅离子浓度低于国家规定的一级排放标准,去除率高达99%以上,是处理含铅废水上的一大创新,经济和社会效益巨大。
附图说明
图1为本发明Chaetomiumsp.HL28-2菌株ITS基因构建的系统进化树图。
图2为本发明Chaetomiumsp.HL28-2菌株在PDA平板上生长时菌落的背面特征图。
图3为本发明Chaetomiumsp.HL28-2菌株在PDA平板上生长时菌落的正面特征图。
图4为本发明Chaetomiumsp.HL28-2菌株孢子扫描电镜特征图。
图5为本发明Chaetomiumsp.HL28-2菌株菌丝扫描电镜特征图。
图6为本发明将培养液和含铅废水按不同比例混合后对铅吸附率的影响图。
图7为本发明不同温度对铅吸附率的影响图。
图8为本发明不同处理时间对铅吸附率的影响图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明在具体实施中,包括以下步骤:
1、制备培养基:将葡萄糖10g、蛋白胨5g、磷酸二氢钾(KH2PO4)1g、硫酸镁(MgSO4)0.5g,吐温-805mL,加水至1000mL,混匀,于112℃下灭菌20min,制成液体培养基;
2、制备土豆培养基:将20g去皮马铃薯切碎,加入90mL水,煮沸30min,双层纱布过滤并收集滤液,滤液中加入2g葡萄糖和1.8g琼脂粉,用水定容至100mL,121℃灭菌20min,成土豆培养基;
3、制备茄子瓶固体菌种:在茄子瓶中装入50mL土豆培养基,接种Chaetomiumsp.HL28-2菌株的孢子,30℃恒温培养,待菌丝长满,成茄子瓶固体菌种;
所述的Chaetomiumsp.HL28-2菌株已于2014年9月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNo.9640;
4、制备菌丝球:将步骤(3)制备的茄子瓶固体菌种接种到1000mL步骤(1)制备的液体培养基上,30℃摇床培养4天,成菌丝球;
5、对含铅废水处理:将菌丝球与含铅废水按体积比1︰10接种到含铅废水中,30℃搅拌培养12小时,过滤除菌,检测滤液中的含铅量,测定含铅量,滤液中铅去除率≥99%,达到国家一级排放标准。
所述的菌丝球与含铅废水的体积比1︰1-3接种到含铅废水中,或1︰4-7接种到含铅废水中,或1︰8-10接种到含铅废水中,或1︰2接种到含铅废水中,或1︰6接种到含铅废水中,或1︰9接种到含铅废水中。
本发明方法简单,运行成本低,处理效果好,经一次处理后水中残留铅离子浓度低于国家规定的一级排放标准,铅去除率≥99%,有效防止了含铅废水对环境造成的污染,并经实验和测试得到充分证明,有关资料如下。
铅浓度的测定。
配制1000微克/毫升铅标准溶液:称取高纯度金属铅1克,置于250毫升烧杯中,加入硝酸20毫升,在电热板上加热溶解,冷却后,再加入硝酸20毫升。移入1000毫升容量瓶中,用去离子水定容刻度,摇匀。
编号 浓度(μg/mL) 加入硝酸(mL) 加入铅标准溶液(mL) 定容体积(mL)
S1 0 2.0 0 100
S2 2.0 2.0 2.0 100
S3 4.0 2.0 4.0 100
S4 6.0 2.0 6.0 100
S5 8.0 2.0 8.0 100
S6 10.0 2.0 10.0 100
测定时,将S1,S2,S3,S4,S5,S6和不同稀释度的待测溶液一起用原子吸收分光光度计,在283.3nm下测吸光度。将标准溶液的浓度和吸光度绘制标准曲线,根据待测溶液的吸光度,比对标准曲线,得出剩余铅的含量。
铅的去除率(%)=(总的铅的含量—剩余铅的含量)×100/总的铅的含量。
含铅废水中最佳接种量的确定:将生长好的Chaetomiumsp.HL28-2菌株培养液和含铅废水按1︰1-15的不同体积比混合,30℃恒温搅拌培养12小时。过滤除菌。检测滤液中铅的含量。结果如附图6所示,当培养液和含铅废水的比例为1︰1-10时,铅的吸附率为99%以上,当废水的比例大于10时,铅的吸附率会逐渐降低。因此,从处理成本考虑,培养液和含铅废水的最佳体积比为1:10。
处理含铅废水最佳温度的确定:将培养液和含铅废水按1︰10的体积比混合,分别在20℃、25℃、30℃、35℃和37℃温度下搅拌培养12小时。过滤除菌。检测滤液中铅的含量。结果如附图7所示,从20℃开始,当温度逐渐升高时,铅吸附率也逐渐增加,到30℃时,吸附率最大,达到了99.8%,当温度再升高时,铅吸附率下降。因此,确定铅最适吸附温度为25-30℃,最佳为30℃,以兼顾节约能源。
处理含铅废水最佳时间的确定:将培养液和含铅废水按1︰1-10的体积比混合,在30℃下搅拌培养不同时间。每隔2小时取样,过滤除菌。检测滤液中铅的含量。结果如附图8所示,从2小时开始,随着培养时间逐渐增加,铅吸附率也逐渐增加,到12小时时,吸附率最大,达到了99.9%,当时间延长到24小时时,吸附率有所下降。因此,确定铅吸附时间为11-13小时,最佳为12小时,以提高生产效率。
因此,确定培养好的培养液和含铅废水按1︰10的体积比,30℃下搅拌培养12小时是最佳的处理含铅废水的条件。
Chaetomiumsp.HL28-2菌株的形态学特征:在土豆培养基上30℃生长,菌落日生长量3-10mm,颜色变化由白色,灰白色,青绿色变化,气生菌丝稀疏,边缘绒絮状,呈地毯状且蔓延性生长,不产生有色分泌物。菌丝交织,直径2.5-4.2微米,有隔,间距19-55μm,分枝。孢子一端圆形,另一端凹进去,呈“窝窝头”状,孢子直径平均14.5μm(附图2、3、4、5)。
将菌株ITS基因克隆,送到华大基因进行测序。测序结果如下所示,菌株的ITS基因全长510bp。将测序结果序列进行Blast比对分析(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast),发现菌株属于Chaetomium属菌株。用Mega5对测序结果序列和Chaetomium属其他序列一起作系统发育树,结果如附图1所示,在进化树中,HL28-2菌株和Chaetomiummadrasense菌株形成一个分枝。因此,将HL28-2菌株命名为Chaetomiumsp.HL28-2。
Chaetomiumsp.HL28-2菌株ITS序列:
CCATTGTGACGTTACCTAAACCGTTGCTTCGGCGGGCGGCCCCGGGGTTCTCCCCGGGCGCCCCTGGGCCCCATCGCGGGCGCCCGCCGGAGGTCACCAAACTCTTGATAATTTATGGCCTCTCTGAGTCTTCTGTACTGAATAAGTCAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCGCCAGTATTCTGGCGGGCATGCCTGTTCGAGCGTCATTTCAACCATCAAGCCCCCGGCTTGTGTTGGGGACCTGCGGCTGCCGCAGGCCCTGAAAAGCAGTGGCGGGCTCGCTGTCACACCGAGCGTAGTAGCATACATCTCGCTCTGGGCGTGCTGCGGGTTCCGGCCGTTAAACCACCTTCATAACCCAAGGTTGACCTCGGATCAGGTAGGAAGACCCGCTGAACTTAAGCATATCAAA。
由上述可以看出,本发明与现有技术相比,具有以下突出的优点:
(1)工艺流程简单,运行成本低;
(2)处理效果显著,经一次处理后水中残留铅离子浓度低于国家规定的一级排放标准,去除率高达99%以上,是含铅废水处理上的一大创新,经济和社会效益巨大。

Claims (4)

1.一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备培养基:将葡萄糖8.5-11.5g、蛋白胨4.5-5.5g、磷酸二氢钾0.8-1.2g、硫酸镁0.4-0.6g,吐温-804-6mL,加水至1000mL,混匀,于112-125℃下灭菌18-22min,制成液体培养基;
(2)、制备土豆培养基:将18-22g去皮马铃薯切碎,加入90mL水,煮沸30min,双层纱布过滤并收集滤液,滤液中加入1.8-2.2g葡萄糖和1.6-2g琼脂粉,用水定容至100mL,112-125℃灭菌18-22min,成土豆培养基;
(3)、制备茄子瓶固体菌种:在茄子瓶中装入40-60mL土豆培养基,接种Chaetomiumsp.HL28-2菌株的孢子,30℃恒温培养,待菌丝长满,成茄子瓶固体菌种;
所述的Chaetomiumsp.HL28-2菌株已于2014年9月4日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCCNo.9640;
(4)、制备菌丝球:将步骤(3)制备的茄子瓶固体菌种接种到1000mL步骤(1)制备的液体培养基上,30℃摇床培养4天,成菌丝球;
(5)、对含铅废水处理:将菌丝球与含铅废水按体积比1︰1-10接种到含铅废水中,25-30℃搅拌培养11-13小时,过滤除菌,检测滤液中的含铅量,测定含铅量,滤液中铅去除率≥99%。
2.根据权利要求1所述的利用微生物菌体处理含铅废水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备培养基:将葡萄糖10g、蛋白胨5g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g,吐温-805mL,加水至1000mL,混匀,于112℃下灭菌20min,制成液体培养基;
(2)、制备土豆培养基:将20g去皮马铃薯切碎,加入90mL水,煮沸30min,双层纱布过滤并收集滤液,滤液中加入2g葡萄糖和1.8g琼脂粉,用水定容至100mL,121℃灭菌20min,成土豆培养基;
(3)、制备茄子瓶固体菌种:在茄子瓶中装入50mL土豆培养基,接种Chaetomiumsp.HL28-2菌株的孢子,30℃恒温培养,待菌丝长满,成茄子瓶固体菌种;
(4)、制备菌丝球:将步骤(3)制备的茄子瓶固体菌种接种到1000mL步骤(1)制备的液体培养基上,30℃摇床培养4天,成菌丝球;
(5)、对含铅废水处理:将菌丝球与含铅废水按体积比1︰10接种到含铅废水中,30℃搅拌培养12小时,过滤除菌,检测滤液中的含铅量,测定含铅量,滤液中铅去除率≥99%。
3.根据权利要求1所述的利用微生物菌体处理含铅废水的方法,其特征在于,所述的菌丝球与含铅废水的体积比1︰1-3接种到含铅废水中,或1︰4-7接种到含铅废水中,或1︰8-10接种到含铅废水中。
4.根据权利要求3所述的利用微生物菌体处理含铅废水的方法,其特征在于,所述的菌丝球与含铅废水的体积比1︰2接种到含铅废水中,或1︰6接种到含铅废水中,或1︰9接种到含铅废水中。
CN201410729845.4A 2014-12-05 2014-12-05 一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法 Active CN104386832B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410729845.4A CN104386832B (zh) 2014-12-05 2014-12-05 一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410729845.4A CN104386832B (zh) 2014-12-05 2014-12-05 一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104386832A CN104386832A (zh) 2015-03-04
CN104386832B true CN104386832B (zh) 2016-01-20

Family

ID=52604813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410729845.4A Active CN104386832B (zh) 2014-12-05 2014-12-05 一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104386832B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104787902A (zh) * 2015-05-06 2015-07-22 哈尔滨工业大学 一种利用霉菌孢子吸附废水中重金属的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5115954B2 (ja) * 2007-04-18 2013-01-09 国立大学法人東京農工大学 機能性磁性細菌
CN101134945B (zh) * 2007-05-21 2011-05-04 大连民族学院 一种用于含铅废水处理的优势菌
BRPI0801121A2 (pt) * 2008-04-11 2009-11-24 Faculdades Catolicas Sociedade agente bioadsorvente de metais pesados, composição contendo o mesmo e processo para remoção de metais pesados
CN101870958B (zh) * 2010-05-10 2012-05-23 新疆农业科学院微生物应用研究所 一种类芽孢杆菌及其在环境工程中的应用
CN101891306A (zh) * 2010-06-24 2010-11-24 沈阳化工大学 一种处理矿山复合污染废水的方法
CN102423697B (zh) * 2011-10-19 2013-05-29 湖南大学 一种固定化生物吸附剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN104386832A (zh) 2015-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102703341B (zh) 产脲酶微生物及其固化地基中重金属的方法
CN103289919B (zh) 产脲酶微生物及其固化地基中重金属的方法
CN104531585B (zh) 一种戴尔福特菌及其应用
WO2020147248A1 (zh) 一种降解las和/或n的细菌及其应用
CN105713862B (zh) 可降解吡啶和氨氮的菌株及其应用
CN114703095B (zh) 一株成都假单胞菌及其在污废水净化领域的应用
Permatasari et al. Treating domestic effluent wastewater treatment by aerobic biofilter with bioballs medium
CN103289921B (zh) 产脲酶微生物及其固化地基中重金属的方法
CN103289920B (zh) 产脲酶微生物及其固化地基中重金属的方法
CN110577909A (zh) 一株具有耐受重金属特性的高效解磷附球菌的制作方法
CN111808775B (zh) 一株耐高温热噬淀粉芽孢杆菌及其应用
Peng et al. Microbiology community changes during the start-up and operation of a photosynthetic bacteria-membrane bioreactor for wastewater treatment
CN104531593B (zh) 一株马胃葡萄球菌及其在降解重金属离子中的应用
CN102250776B (zh) 一株应用于污泥和畜禽粪污生物沥浸处理的耐酸性异养菌z3
CN103740623A (zh) 一株高效去除废水中镉和磷的假交替单胞菌及其应用
CN109354216B (zh) 用于自来水原水处理的复合微生物絮凝剂及其制备、使用方法
CN103232954A (zh) 一株好氧反硝化细菌及其应用
CN106906173A (zh) 一种氧化硫硫杆菌及其在去除重金属中的应用
CN108485976B (zh) 一种重金属抗性微生物的筛选方法
CN104560777A (zh) 一株高耐受苯胺降解菌及其应用
CN111826292B (zh) 一种酵母菌ry-6及其应用
CN104386832B (zh) 一种利用微生物菌体处理含铅废水的方法
CN117625449A (zh) 贝莱斯芽孢杆菌菌株及其用途
CN115478040B (zh) 一种复合菌剂、其制备方法及其在河道水体治理中的应用
CN102162029B (zh) 氧化锰矿中有价金属的微生物氧化还原耦合浸出方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240905

Address after: Room 301, Building 1, No. 28 Huayuan Road, Jinshui District, Zhengzhou City, Henan Province 450003

Patentee after: Henan Yuke Testing Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 450003 No. 28, Huayuan Road, Henan, Zhengzhou

Patentee before: HENAN ACADEMY OF SCIENCES INSTITUTE OF BIOLOGY LLC

Country or region before: China