CN106732428A - 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂 - Google Patents

一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂 Download PDF

Info

Publication number
CN106732428A
CN106732428A CN201611251188.2A CN201611251188A CN106732428A CN 106732428 A CN106732428 A CN 106732428A CN 201611251188 A CN201611251188 A CN 201611251188A CN 106732428 A CN106732428 A CN 106732428A
Authority
CN
China
Prior art keywords
absorption
agent
heavy metal
brews
drinking water
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.)
Withdrawn
Application number
CN201611251188.2A
Other languages
English (en)
Inventor
穆军
杨姁
穆思源
周海军
崔霞
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.)
Zhejiang Ocean University ZJOU
Original Assignee
Zhejiang Ocean University ZJOU
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 Zhejiang Ocean University ZJOU filed Critical Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority to CN201611251188.2A priority Critical patent/CN106732428A/zh
Publication of CN106732428A publication Critical patent/CN106732428A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28009—Magnetic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B01J2220/4868—Cells, spores, bacteria
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply

Abstract

本发明提供一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂，操作步骤为：1）制备菌液；2）提取；3）制备吸附冲泡剂。以米根霉菌体、链霉菌菌丝体和几丁质为吸附物质，与铁盐混合物反应后，加入琼脂和淀粉制备，得到磁性生物吸附剂。有益效果为：本发明制备的吸附剂能对多种重金属进行吸附，性能稳定，能吸附多种重金属，吸附率高；吸附使用后，用氢氧化钠进行解吸，可重复继续使用；没有添加对人体有害的物质，绿色安全。

Description

一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂
技术领域
本发明涉及净水技术领域，具体是一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂。
背景技术
据新加坡联合早报网2016年3月17日报道，美国有600万人的自来水受到重金属铅污染。法新社引述《今日美国》的报道称，美国有2000个自来水系统受到铅污染，水中的含铅量比联邦条例许可的含量高。报道也说，美国全部50个州都出现含铅量高于联邦条例许可的情况。
2016年3月，江苏省质监局发布电水壶等小家电产品的抽检报告：部分样品使用的钢材是高锰钢，使用时很容易析出重金属，长期使用会让人记忆力衰退、精神萎靡，而其中55.6%的电水壶都存在这样的问题，锰含量在10%左右。
另外，城市供水系统普遍采用的二次供水高位水箱，常常出现管理不善导致清洗不及时而出现的自来水污染，也使得居民饮用水中重金属离子超标的风险大增。
居民生活饮用水重金属超标的情况原因很多，除上述外，由于工业污染加重导致饮用水水源地受污染，自来水厂难以全部或勉强可以实现水质重金属指标达标，大多数居民难以喝到优质水，甚至简单的煮沸都可能导致处于达标临界点的合格水变成不合格水。
目前，世界各国重金属废水处理方法主要有三类：第一类是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法和高分子重金属捕集剂法等。第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附、溶剂萃取、蒸发和凝固法、离子交换法和膜分离法等。第三类是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，其中包括生物絮凝、生物化学法和植物生态修复等。
传统的化学、物理法处理成本高、效果不稳定，除了应用清洁生产和循环经济技术从源头上对重金属的使用和排放进行遏制之外，还需要更多地研究和发展新型天然吸附剂、重金属捕集剂和生物技术对重金属污染的治理，发挥它们成本低、效率高的优势，并加强多种治理技术的综合应用，寻找治理重金属污染新的有效途径，对提高污水处理的质量和效率有着重要意义。
现有技术如授权公告号为CN103585963B的中国发明专利，公开了一种出芽短梗霉发酵麦麸吸附剂的制备方法及应用。具体方法：将麦麸粉碎后，接种浓度为5 ～ 15％的出芽短梗霉细胞液于20 ～ 30℃固态发酵48 ～ 120h，得到含有短梗霉多糖、出芽短梗霉菌体细胞和发酵麦麸残渣的重金属生物吸附剂。将制得的吸附剂用于处理工业废水，去除废水中的重金属离子铬，吸附铬离子的麦麸吸附剂用于焚烧发电，同时分离回收灰渣中重金属铬，焚烧灰渣用作有机肥辅料进行肥田。该方法不仅实现了农业废弃物资源的高效综合利用，并且具有原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。这种生物吸附剂对重金属的吸附单一，只能吸附铬离子，实用性有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸附率高，性能稳定，能吸附多种重金属，可重复利用，绿色安全的饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂。
本发明针对背景技术提到的问题，采取的技术方案为：
一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂，具体操作步骤为：
1）菌液培养：将米根霉菌和链霉菌接种在微生物培养液中，接种量分别为2~5%和1~3%，微生物培养液成份及其重量份为：10~20份酵母提取物，20~30份牛肉汁，15~25份葡萄糖，0.5~0.9份硫酸钴，3~4份氯化铵，0.05~0.12份硫酸镁，1~2份磷酸二氢钠，0.2~0.6份苯丙氨酸和0.04~0.08份盐酸甜菜碱。再放入摇床中培养，摇床旋转速率为150~200r/min，培养温度为25~32℃，培养时间为3~5天。上述微生物培养液能诱导米根霉菌分泌几丁质，能加快链霉菌生长繁殖，提高菌丝体的产量，从而提高对重金属的吸附率；
2）提取：将培养好的菌液旋蒸进行浓缩，使用1500~2500道尔顿透析袋进行透析，透析时间为1.5~2.5天。去除菌液中的金属离子和可溶性并对吸附效果无用的物质。在氮气保护下，加入铁盐混合物，在35~45℃条件下搅拌反应20~40min，搅拌速率为200~400 r/min，得到微生物絮凝剂。铁盐混合物为摩尔比1：1.5~1:4.0的FeSO4·7H2O 和FeCl3·6H2O。菌体粉末吸附重金属后很难进行回收再利用，加入混合铁盐溶液能使吸附剂带有磁性，方便回收；
3）制备吸附冲泡剂：在琼脂和淀粉中加入水，琼脂与淀粉的质量比为1:2~2:1，加热搅拌，冷却至45~60℃，加入步骤2制备的微生物絮凝剂，搅拌，冷却凝固，干燥，研磨，过筛，得到吸附冲泡剂。得到的吸附冲泡剂保存温度为3~5℃。上述方法制备的吸附冲泡剂能对多种重金属进行吸附，性能稳定，能吸附多种重金属，吸附率高；吸附使用后，用氢氧化钠进行解吸，可重复继续使用；没有添加对人体有害的物质，绿色安全。
与现有技术相比，本发明的优点在于：以米根霉菌体、链霉菌菌丝体和几丁质为吸附物质，与铁盐混合物反应后，加入琼脂和淀粉制备，得到磁性生物吸附剂。设计了微生物培养液，其能诱导米根霉菌分泌几丁质，能加快链霉菌生长繁殖，提高菌丝体的产量，从而提高对重金属的吸附率；加入混合铁盐溶液，使吸附剂带有磁性，方便回收再利用；能对多种重金属进行吸附，性能稳定，能吸附多种重金属，吸附率高；吸附使用后，用氢氧化钠进行解吸，可重复继续使用；没有添加对人体有害的物质，绿色安全；原料来源广，操作简单，成本低廉，经济价值高。
具体实施例
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步说明：
实施例1：
一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂，具体操作步骤为：
1）菌液培养：将米根霉菌和链霉菌接种在微生物培养液中，接种量分别为2~5%和1~3%，微生物培养液成份及其重量份为：10~20份酵母提取物，20~30份牛肉汁，15~25份葡萄糖，0.5~0.9份硫酸钴，3~4份氯化铵，0.05~0.12份硫酸镁，1~2份磷酸二氢钠，0.2~0.6份苯丙氨酸和0.04~0.08份盐酸甜菜碱。再放入摇床中培养，摇床旋转速率为150~200r/min，培养温度为25~32℃，培养时间为3~5天。上述微生物培养液能诱导米根霉菌分泌几丁质，能加快链霉菌生长繁殖，提高菌丝体的产量，从而提高对重金属的吸附率；
2）提取：将培养好的菌液旋蒸进行浓缩，使用1500~2500道尔顿透析袋进行透析，透析时间为1.5~2.5天。去除菌液中的金属离子和可溶性并对吸附效果无用的物质。在氮气保护下，加入铁盐混合物，在35~45℃条件下搅拌反应20~40min，搅拌速率为200~400 r/min，得到微生物絮凝剂。铁盐混合物为摩尔比1：1.5~1:4.0的FeSO4·7H2O 和FeCl3·6H2O。菌体粉末吸附重金属后很难进行回收再利用，加入混合铁盐溶液能使吸附剂带有磁性，方便回收；
3）制备吸附冲泡剂：在琼脂和淀粉中加入水，琼脂与淀粉的质量比为1:2~2:1，加热搅拌，冷却至45~60℃，加入步骤2制备的微生物絮凝剂，搅拌，冷却凝固，干燥，研磨，过筛，得到吸附冲泡剂。得到的吸附冲泡剂保存温度为3~5℃。上述方法制备的吸附冲泡剂能对多种重金属进行吸附，性能稳定，能吸附多种重金属，吸附率高；吸附使用后，用氢氧化钠进行解吸，可重复继续使用；没有添加对人体有害的物质，绿色安全。
实施例2：
一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂，最优选操作步骤为：
1）菌液培养：将米根霉菌和链霉菌接种在微生物培养液中，接种量分别为4%和2%，微生物培养液成份及其重量份为：15份酵母提取物，28份牛肉汁，22份葡萄糖，0.7份硫酸钴，3份氯化铵，0.8份硫酸镁，1.5份磷酸二氢钠，0.4份苯丙氨酸和0.06份盐酸甜菜碱。再放入摇床中培养，摇床旋转速率为180r/min，培养温度为28℃，培养时间为4天。上述微生物培养液能诱导米根霉菌分泌几丁质，能加快链霉菌生长繁殖，提高菌丝体的产量，从而提高对重金属的吸附率；
2）提取：将培养好的菌液旋蒸浓缩至300mL，使用2000道尔顿透析袋进行透析，透析时间为2天。去除菌液中的金属离子和可溶性并对吸附效果无用的物质。在氮气保护下，加入20份铁盐混合物，在40℃条件下搅拌反应25min，搅拌速率为300 r/min，得到微生物絮凝剂。铁盐混合物为摩尔比1：2.5的FeSO4·7H2O 和FeCl3·6H2O。菌体粉末吸附重金属后很难进行回收再利用，加入混合铁盐溶液能使吸附剂带有磁性，方便回收；
3）制备吸附冲泡剂：在琼脂和淀粉中加入水，琼脂与淀粉的质量比为1:1.5，加热搅拌，冷却至50℃，加入步骤2制备的微生物絮凝剂，搅拌，冷却凝固，干燥，研磨，过筛，得到吸附冲泡剂。得到的吸附冲泡剂保存温度为4℃。上述方法制备的吸附冲泡剂能对多种重金属进行吸附，性能稳定，能吸附多种重金属，吸附率高；吸附使用后，用氢氧化钠进行解吸，可重复继续使用；没有添加对人体有害的物质，绿色安全。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂，其特征在于以下步骤：
菌液培养：将米根霉菌和链霉菌接种在微生物培养液中，再放入摇床中培养；
提取：将培养好的菌液旋蒸，透析，加入铁盐混合物得到微生物絮凝剂；
制备吸附冲泡剂：在琼脂和淀粉中加入水，加热搅拌，冷却，加入步骤2制备的微生物絮凝剂，搅拌，冷却凝固，干燥，研磨，过筛，得到吸附冲泡剂。
2.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤1中摇床旋转速率为150~200r/min。
3.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤1中培养温度为25~32℃，培养时间为3~5天。
4.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤2中透析使用1500~2500道尔顿透析袋进行透析，透析时间为1.5~2.5天。
5.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤2中铁盐混合物为摩尔比1：1.5~1:4.0的FeSO4·7H2O 和FeCl3·6H2O。
6.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤2中在氮气保护下，加入混合铁盐溶液，在35~45℃条件下搅拌反应20~40min，搅拌速率为200~400 r/min。
7.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤3中琼脂与淀粉的质量比为1:2~2:1。
8.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤3中得到的吸附冲泡剂保存温度为3~5℃。
9.根据权利要求1所述的一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂的制备步骤，其特征在于：所述的步骤1中微生物培养液成份及其重量份为：10~20份酵母提取物，20~30份牛肉汁，15~25份葡萄糖，0.5~0.9份硫酸钴，3~4份氯化铵，0.05~0.12份硫酸镁，1~2份磷酸二氢钠，0.2~0.6份苯丙氨酸，0.0002~0.004份聚氧化乙烯和0.04~0.08份盐酸甜菜碱。
CN201611251188.2A 2016-12-30 2016-12-30 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂 Withdrawn CN106732428A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611251188.2A CN106732428A (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611251188.2A CN106732428A (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106732428A true CN106732428A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58928115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611251188.2A Withdrawn CN106732428A (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106732428A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107285478A (zh) * 2017-06-21 2017-10-24 浙江海洋大学 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂
CN107469782A (zh) * 2017-08-14 2017-12-15 浙江海洋大学 饮用水重金属高效吸附剂
CN107523515A (zh) * 2017-08-14 2017-12-29 浙江海洋大学 基于细菌胞外多糖的饮用水重金属吸附剂
CN107574184A (zh) * 2017-09-18 2018-01-12 浙江海洋大学 一种利用海洋盐单胞菌属菌株制备重金属吸附剂的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107285478A (zh) * 2017-06-21 2017-10-24 浙江海洋大学 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂
CN107285478B (zh) * 2017-06-21 2020-08-25 浙江海洋大学 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂
CN107469782A (zh) * 2017-08-14 2017-12-15 浙江海洋大学 饮用水重金属高效吸附剂
CN107523515A (zh) * 2017-08-14 2017-12-29 浙江海洋大学 基于细菌胞外多糖的饮用水重金属吸附剂
CN107523515B (zh) * 2017-08-14 2020-08-04 浙江海洋大学 基于细菌胞外多糖的饮用水重金属吸附剂
CN107574184A (zh) * 2017-09-18 2018-01-12 浙江海洋大学 一种利用海洋盐单胞菌属菌株制备重金属吸附剂的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106732428A (zh) 一种饮用水重金属深度去除的吸附冲泡剂
CN110142024A (zh) 一种利用废弃生物质制备氮掺杂多孔生物炭的方法及其应用
CN104338728B (zh) 一种含六价铬废渣的生物质湿法解毒方法
CN102628066B (zh) 微生物絮凝剂的制备方法和应用
CN103864483A (zh) 去除有机固废重金属生产生物有机肥的微生物螯合剂
CN105906169B (zh) 处理谷氨酸钠发酵污水的生物制剂
CN104355497A (zh) 一种处理电镀废水的方法
CN114988965A (zh) 高速处理含水率百分之八十的污泥及衍生物及其制备方法
CN106115931B (zh) 海绵铁与微生物协同去除硫酸盐和Cd(Ⅱ)废水的方法
CN105923921B (zh) 味精发酵废水的处理工艺
CN105801295A (zh) 一种土壤再生剂及其制备方法
CN106396124B (zh) 海绵铁与微生物协同去除硫酸盐和Cu(Ⅱ)废水的方法
CN103833144A (zh) 一种利用产絮菌发酵液去除水中重金属离子的方法
CN106967644B (zh) 一种处理谷氨酸发酵污水的生物制剂
CN102994394A (zh) 一种真菌菌种lp-18-3及其在含铅水体处理中的用途
CN106345417A (zh) 一种用于去除废水重金属铅吸附材料的制备方法
CN103585963B (zh) 一种含铬废水处理用生物吸附剂制备方法及其应用
CN108727098A (zh) 利用猪养殖废水制备肥料的方法
CN113336292B (zh) 一种高效垃圾污水处理工艺
CN114772861A (zh) 一种养殖污水循环净化方法
CN103642702A (zh) 一种真菌菌株lp-16及其在含锌废水处理中的用途
CN108083450B (zh) 一种稀土废水用复合剂
CN108314179A (zh) 强化活性污泥去除污水氮磷和难降解有毒有机物的方法
CN103626304B (zh) 一种用冬虫夏草发酵菌丝体处理含Cr(Ⅵ)废水的方法
CN103614305B (zh) 一种真菌菌株lp-20及其在含镉水体处理中的用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170531