CN107129055A - 蝉花絮凝剂去除洗煤废水中重金属的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蝉花絮凝剂去除洗煤废水中重金属的方法，属于微生物处理工业废水的方法；旨提供一种利用微生物去除洗煤废水中重金属的方法。其方法是将低温保存的蝉花菌株按每株接种三个平板的剂量接种到PDA平板上进行活化，恒温倒置培养，无菌水洗下平板上的孢子；调整孢子悬浮液中的孢子浓度；将该浓度的孢子悬浮液接种到PDA液体培养基三角瓶中，恒温震荡发酵培养；离心分离发酵液；浓缩上清液，加入无水乙醇，混匀静置，得混合液；离心分离混合液，用乙醇清洗沉淀物，冷冻干燥得蝉花絮凝剂粗品；将花絮凝剂粗品配成液体与洗煤废水混合；收集并集中处理沉淀物。本发明可去除多种重金属离子，且无二次污染。

Description

蝉花絮凝剂去除洗煤废水中重金属的方法
技术领域
本发明涉及一种用微生物絮凝剂去除工业废水中重金属的方法，尤其涉及一种利用蝉花絮凝剂去除洗煤废水中重金属的方法；属于工业废水处理方法。
背景技术
洗煤废水是煤炭洗选加工过程中产生的介质用水，其中含有多种重金属，若直接排放将会造成水体污染。目前，广泛使用的洗煤废水处理剂都不同程度地存在毒性大、腐蚀性强、产生二次污染等问题；因此，亟待开发一种安全性好、可有效去除洗煤废水中重金属元素的絮凝剂。
絮凝剂是一类能够将悬浮液中的胶体或者颗粒凝结成较大絮体而自然沉降的物质，絮凝作用就是絮凝剂使悬浮液达到固液分离的一个过程，被广泛应用废水处理、饮用水净化等领域。根据其结构和性质划分，可划分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂。目前大多数絮凝剂都是无机盐或有机聚合物。无机盐类絮凝剂主要有铝盐和铁盐，虽然成本较低，但残留在水中的铝离子会导致二次污染；铁离子本身有颜色，并对设备有腐蚀作用。另外，无机盐类絮凝剂投加量大、产泥量高，因此加大了运行费用。合成高分子絮凝剂虽然投加量少、形成的絮体大、絮凝效果好，且无腐蚀性，但由于存在着一定量的残余单体丙烯酰胺，不可避免的带来化学毒性，所以其应用受到限制。
微生物絮凝剂属于天然高分子絮凝剂，相对于传统絮凝剂具有易降解、无二次污染、安全性好，易实现固液分离、沉淀少，pH和热稳定性好，浊度去除能力强，用量少，使用范围广泛等诸多优势；因此在水处理、食品加工和发酵工业等方面具有良好的应用前景，已经成为国内外新型水处理剂研究和开发的热点。
蝉花是一种虫生真菌，具有近千年的药用史；是一种安全性高的真菌资源，其产生的活性物质具有较高的絮凝活性；若能将其蝉花产生的活性物质用于处理洗煤废水，则可真正实现洗煤废水无害化处理。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种蝉花絮凝剂去除洗煤废水中重金属的方法；该方法安全性好，可有效降低废水中多种重金属离子的含量。
为了实现上述目的，本发明技术方案包括蝉花絮凝剂的制备，其方法如下：
1)将低温保存的蝉花菌株按每株接种三个平板的剂量接种到PDA平板上进行活化，于25℃恒温培养箱中倒置培养5～7d，然后用无菌水洗下平板上的孢子，得孢子悬浮液；
2)调整孢子悬浮液中的孢子浓度达1×107个/mL；
3)将经过浓度调整的孢子悬浮液按每株3个平行的剂量接种到装瓶量为200mL/500mL的PDA液体培养基三角瓶中，置于恒温震荡培养箱中发酵培养7d；震荡频率为140r/min、培养温度为25℃；
4)将发酵液置于离心机中处理100min，收集上清液，离心机转速为6000r/min；
5)将所述上清液置于50℃的旋转蒸发仪中浓缩至原体积的1/3，加入3～4倍体积、温度为4℃的无水乙醇，振荡混匀后于4℃的环境中静置18～24h，得混合液；
6)将所述混合液置于离心机中处理15min，用95％的乙醇清洗沉淀物两次，-46℃条件下冷冻干燥24h得蝉花絮凝剂粗品；离心机转速为6000r/min；
7)将所述蝉花絮凝剂粗品配置成浓度为1g/L的液体絮凝剂；
8)将所述液体絮凝剂与洗煤废水按1:49的体积比混匀，静置5min；收集并集中处理沉淀物。
与现有技术比较，本发明由于采用了冷冻干燥工艺，其制备的絮凝剂为便于保存和携带的干品，延长了絮凝剂的货价。实验证明，本发明方法能去除有效去除水体中的铬、锰、铜、锌、镉、铅等重金属离子，且无二次污染。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明，具体步骤如下：
1)将低温保存的蝉花菌株按每株接种三个平板的剂量接种到PDA平板上进行活化，于25℃恒温培养箱中倒置培养5～7d，然后用无菌水洗下平板上的孢子，得孢子悬浮液；
2)调整孢子悬浮液中的孢子浓度达1×107个/mL；
3)将经过浓度调整的孢子悬浮液按每株3个平行的剂量接种到装瓶量为200mL/500mL的PDA液体培养基三角瓶中，置于恒温震荡培养箱中发酵培养7d；震荡频率为140r/min、培养温度为25℃；
4)将发酵液置于离心机中处理100min，收集上清液，离心机转速为6000r/min；
5)将所述上清液置于50℃的旋转蒸发仪中浓缩至原体积的1/3，加入3～4倍体积、温度为4℃的无水乙醇，振荡混匀后于4℃的环境中静置18～24h，得混合液；
6)将所述混合液置于离心机中处理15min，用95％的乙醇清洗沉淀物两次，-46℃条件下冷冻干燥24h得蝉花絮凝剂粗品；离心机转速为6000r/min；
7)将所述蝉花絮凝剂粗品配置成浓度为1g/L的液体絮凝剂；
8)将所述液体絮凝剂与洗煤废水按1:49的体积比混匀，静置5min；收集并集中处理沉淀物。
以下是采用本发明处理洗煤废水所作的模拟试验。
取49mL的洗煤废水加入50mL的比色管中，加入所述液体絮凝剂1mL；比色管上下快速颠倒10次混匀，静置5min；取上清液，用离子体质谱仪(ICP-MS)检测分析其中重金属含量，计算去除率。每个处理做三个平行。
去除率(％)＝(C处理前-C处理后)×100/C处理前
检测结果如表1所示：
表1：蝉花絮凝剂对部分重金属离子去除效果一览表
从表1可以看出：本发明方法对洗煤废水中部分重金属离子有很明显的去除效果，去除率大多在50％以上；其中对锰的去除率达到了96％以上，对铜的去除率达到了85％以上。

Claims (1)

1.一种蝉花絮凝剂去除洗煤废水中重金属的方法，包括蝉花絮凝剂的制备；其特征在于方法如下：
1)将低温保存的蝉花菌株按每株接种三个平板的剂量接种到PDA平板上进行活化，于25℃恒温培养箱中倒置培养5～7d，然后用无菌水洗下平板上的孢子，得孢子悬浮液；
2)调整孢子悬浮液中的孢子浓度达1×107个/mL；
3)将经过浓度调整的孢子悬浮液按每株3个平行的剂量接种到装瓶量为200mL/500mL的PDA液体培养基三角瓶中，置于恒温震荡培养箱中发酵培养7d；震荡频率为140r/min、培养温度为25℃；
4)将发酵液置于离心机中处理100min，收集上清液，离心机转速为6000r/min；
5)将所述上清液置于50℃的旋转蒸发仪中浓缩至原体积的1/3，加入3～4倍体积、温度为4℃的无水乙醇，振荡混匀后于4℃的环境中静置18～24h，得混合液；
6)将所述混合液置于离心机中处理15min，用95％的乙醇清洗沉淀物两次，-46℃条件下冷冻干燥24h得蝉花絮凝剂粗品；离心机转速为6000r/min；
7)将所述蝉花絮凝剂粗品配置成浓度为1g/L的液体絮凝剂；
8)将所述液体絮凝剂与洗煤废水按1:49的体积比混匀，静置5min；收集并集中处理沉淀物。
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