CN110331110B - 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法 - Google Patents

一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110331110B
CN110331110B CN201910684123.4A CN201910684123A CN110331110B CN 110331110 B CN110331110 B CN 110331110B CN 201910684123 A CN201910684123 A CN 201910684123A CN 110331110 B CN110331110 B CN 110331110B
Authority
CN
China
Prior art keywords
chromium
ions
wastewater
hexavalent chromium
bacterium
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
CN201910684123.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110331110A (zh
Inventor
杜冬云
孙燕
蓝际荣
杜亚光
郭莉
叶恒朋
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.)
South Central Minzu University
Original Assignee
South Central University for Nationalities
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 South Central University for Nationalities filed Critical South Central University for Nationalities
Priority to CN201910684123.4A priority Critical patent/CN110331110B/zh
Publication of CN110331110A publication Critical patent/CN110331110A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110331110B publication Critical patent/CN110331110B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/30—Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
    • C22B34/32—Obtaining chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • 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
    • C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及对含六价铬废水无害化处理技术领域，具体涉及一种自主驯化细菌SL，尤其涉及一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法。本发明首先公开了一种细菌SL，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2018年12月12日，保藏编号为CCTCC NO：M 2018892，进一步还公开了利用该株自主驯化细菌SL的应用，本发明最后还公开了一种利用细菌SL在废糖蜜作用下高效还原水中六价铬到三价铬并回收总铬的方法，该方法具有处理成本低、操作条件简单并且高效的优点。

Description

一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法
技术领域
本发明涉及对含六价铬废水无害化处理技术领域，具体涉及一种自主驯化细菌SL，尤其涉及一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法。
背景技术
铬(Cr)被广泛运用于皮革、电镀、印染等行业同时也产生了大量含Cr(VI)废水中，由于巨大的生物毒性以及在自然水体的极强迁移性，其造成了越来越严重的环境危害。因此，含铬污染物是EPA及我国优先控制污染物。然而，三价铬Cr(III)具有毒性小，在自然水环境中易形成沉淀、较稳定等特点。所以，针对含Cr(VI)废水的较有效的处理方式往往是将其还原为毒性小、易吸附的Cr(III)。与化学还原法相比利用微生物还原Cr(VI)具有无二次污染、能耗低和反应温和等环境友好优点，因此，成为研究的热点。
往往含Cr(VI)废水具有酸度大、杂质多(含大量金属离子、硫酸盐)以及水温变化大等特点。这些都给含Cr(VI)废水的生物处理增加了困难性。自从20世纪70年代首次在厌氧环境中发现了可以还原Cr(VI)的细菌以来，研究者开展了利用细菌厌氧还原的研究热潮。但是研究发现，微生物还原过程存在耗时长、细菌难以在低pH值或在复杂体系下生存繁殖而导致还原效率不高等缺点。此外，研究也表明，在生物繁殖和作用的过程中往往需要提供较为严格的营养源包括碳源、氮源和无机盐，这也给处理带来了一定的成本。因此开发能够利用廉价营养源在微生物作用下能够高效还原Cr(VI)的方法具有重要意义。
针对以上情况，本发明以制糖副产品废糖蜜和细菌SL作用高效处理含Cr(VI)废水，以期为含Cr(VI)工业废水的处理提供参考。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供了一种细菌SL。
本发明还要解决的技术问题是提供了一种微生物菌剂，其包括细菌SL。
本发明还要解决的技术问题是提供了所述的细菌SL或所述的微生物菌剂在含铬废水处理方面的应用，所述含铬废水为含Cr(VI)废水，或者所述废水为含Cr(VI)和Cr(III)的废水。
本发明还要解决的技术问题是提供了所述的细菌SL或所述的微生物菌剂在与废糖蜜共同作用下在还原水中六价铬和除去总铬中的应用。
本发明还要解决的技术问题是提供一种新的去除水中六价铬的方法，该方法处理成本低、操作条件简单、处理效率高，处理后水质达到国家相关标准。
发明目的：为实现上述技术目的，本发明采取如下的技术方案：一种细菌SL，所述细菌SL保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2018年12月12日，保藏编号为CCTCCNO：M 2018892。
本发明所述的细菌SL的分类命名为Enterobactersp.SL。保藏地址为：湖北省武汉市武昌区武汉大学保藏中心(武汉大学第一附属小学对面)。
本发明所述的细菌SL或所述的微生物菌剂在含铬废水处理方面的应用。
本发明所述的细菌SL或所述的微生物菌剂在去除含铬废水中六价铬和回收总铬中的应用。
进一步，所述含铬废水还含有镉离子、锌离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子和磷酸根离子中的至少一种，所述镉离子、锌离子、氯离子、碳酸根离子和磷酸根离子的浓度均不超过60mg/L，优选为均不超过30mg/L；
进一步，所述含铬废水还含有硫酸根离子，优选的，所述含铬废水中硫酸根离子浓度为400-600mg/L。
本发明内容还包括所述的微生物菌剂在去除含铬废水中六价铬和/或回收总铬方面的应用。
本发明内容还包括一种去除水中六价铬和回收总铬方法，包括以下步骤：
1)将含Cr(VI)废水(实验时用含Cr(VI)模拟废水)、废糖蜜、硫酸亚铁铵(一般为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)混合，调节体系的pH值至3-10(优选为7.5-8.0)得到混合液；
所加废糖蜜占所述混合液的比例为1.5-3.0g/L；
所加硫酸亚铁铵占混合液的比例为0.4-1.0g/L，优选0.5g/L。
2)在混合液中接种细菌SL菌液(细菌SL菌液中细菌SL的浓度为109-12CFU/mL)，细菌SL菌液接种量为1-10w％，通N210-20min，然后密封，25-45℃下静置，所述静置处理废水的周期为20h以上，优选为20-120h；
静置处理20-40h后测定溶液中Cr(VI)的含量；
3)静置处理80-120h后回收废水体系中的沉淀。
其中，所述模拟废水采用铬酸钾固体或重铬酸钾固体配制而成，废水中Cr(VI)含量(六价铬元素含量)为30-100mg·L-1。
其中，所述废糖蜜为制糖产业的副产物，废糖蜜的总糖量一般为45％-67％，同时含有大量的有机、无机物质。
经上述处理后，本发明技术方案能够有效地还原Cr(VI)为Cr(III)并去除总铬。经本发明方法处理后最终出水水质Cr(VI)含量为0.010-0.027mg·L-1，远低于国家《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求。
与现有技术相比，本发明对含六价铬水体的无害化处理方法具有如下优点和有益效果：
1、该方法处理结束，能够达到相应回用标准：含Cr(VI)废水(30-100mg·L-1)经本发明方法处理后，最终出水水质Cr(VI)含量为0.010-0.027mg·L-1，远低于国家《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求，达到了无害化的目的。
2、本发明的Cr(VI)的还原率为99％以上，而且有效地回收了铬，经80-120h后Cr(VI)离子能够通过沉淀的方式回收，回收率达90％以上。
3、当废水pH值在3.0-10.0，本发明的Cr(VI)去除效果始终保持良好。
4、工业废弃物资源化利用：主要采用的是废糖蜜作为细菌碳源，该方法有效地解决了以上物料的处理难题，有效实现了制糖副产品的资源化利用。
附图说明
图1为本发明的还原废水中六价铬并去除总铬的方法的工艺流程图；
图2为细菌SL显微镜(1000X)观察照片和细菌SL的平板菌落形态；
图3为本发明细菌SL在本方法液体培养基中培养48h的电镜扫描图，从图中可以清楚看出细菌外形为杆状的；
图4本发明实施例1作用过程的外观现象变化和六价铬去除情况趋势图；
图5为实施例1回收的沉淀物XPS(X-Ray Photoelectron Spectroscopy)元素分析(宽峰衍射)结果图，由图5可以看出经本发明处理后从含六价铬废水中回收的黑色粉末物质在XPS衍射峰上出现了O1s、C1s、Fe2p、S2p和Cr2p的特征峰。通过C.D.Wagner,W.M.Riggs,L.E Davis,J.F.Moulder,G.E.Muilenberg(1979).Handbook ofX-Ray PhotoelectronSpectroscopy.Perkin-Elmer Corporation Physical Electronics Division6509Flying Cloud Drive Eden Prairie,Minnesota 55344.以及Distributed by theMeasurement Services Division of the National Institute of Standards andTechnology(NIST)Material Measurement Laboratory(MML).NIST is an agency oftheU.S.Department ofCommerce Last updated:September 15,2012(Created:June 06,2000)比对可得经本发明处理后中回收的沉淀物为Cr2O3、CrOOH和Cr2S3；
图6是实施例1回收的沉淀物Cr元素的XPS窄峰衍射图；在Cr2p子峰中结合能为574.5eV是Cr2S3,结合能为576.6eV是Cr2O3,结合能为578.4eV是CrOOH；
图7是实施例1回收的沉淀物S元素的XPS窄峰衍射图；沉淀中还有FeS(162.1eV)和S(163.7eV)。这说明本发明使用的过程还能够将极少部分硫酸根离子一步还原为硫单质。
图8是实施例6回收的沉淀物XPS(X-Ray Photoelectron Spectroscopy)元素分析(宽峰衍射)结果图，在XPS衍射峰上出现了C1s、Cd3d、O1s、Cr2p、Cu2p和Zn2p的特征峰。说明利用本方法去除的Cu、Zn、Cr、Cd四种金属元素均在沉淀物中。
具体实施方式
下面申请人将结合具体的实施例对本发明产品的制备过程及应用过程做详细说明，便于本领域技术人员清楚地理解本发明。但应该理解，以下实施例不应以任何方式被解释为对本申请权利要求书请求保护范围的限制。
将5g黄石大冶有色金属公司冶炼厂污酸处理站附近土壤样品置于厌氧瓶中(装置图如图1所示)，加入150mL以下配方液体培养基(见表1)，通N2后置于35℃恒温培养下2至7天。当瓶中出现黑色沉淀物时，使用接菌环蘸取混合液体并于牛肉膏蛋白胨平板上划线培养(30℃，48h)，分离菌株。
表1液体培养基成分及含量(仅用于细菌的筛选、保存)
Figure BDA0002145751000000051
用接菌环从第一代平板挑取单菌落，在重新配置的牛肉膏蛋白胨平板上划线培养(30℃，48h)，进行纯化。同样方法再纯化2次，使最终平板上为同一形态菌落为止。挑取单菌落接种于含有六价铬(用铬酸钾配制，下同)的液体培养基(表1)中30℃培养48h，并利用逐级培养法提高六价铬投加量驯化菌株，最后利用稀释平板法在重新配置的牛肉膏蛋白胨平板上划线培养(30℃，48h)，得到细菌SL(平板纯化的菌落)，并将该细菌SL做以下处理：用接菌环挑取1环上述平板纯化的单菌落，接种于含有30mg/L六价铬的液体培养基(表1)中，48h后得到细菌SL的纯细菌菌液。由于48h六价铬全部沉淀在底部，上清液为纯的细菌SL菌液，备用于以下各实施例。
细菌SL的简单形貌、和革兰氏染色结果图见图2。细菌SL的混合菌扫描电镜图见图3，细菌SL的形貌为细长杆状。
将最后驯化得到的细菌SL的纯细菌菌液收集至灭菌离心管中，清洗离心2次，进行基因组DNA的提取，提取完毕后，利用通用引物27F：AGAGTTTGATCCTGGCTCAG；1492R：ACGGCTACCTTGTTACGACTT进行16S rDNA的PCR实验，完成PCR后将最终PCR产物进行测序，并将测序结果分别与GenBank中已登录的相关序列LMG 2683-Z96079进行比对，该细菌SL的16S rDNA序列参见序列表中的SEQ ID NO：1所示，比对结果显示菌株SL属于Enterobactersp.属。
以下实施例中：
水中Cr(VI)含量采用《二苯碳酰二肼分光光度法》(GB3838-2002)测得；将废水过0.45μm滤膜后用原子吸收光谱仪测得总铬含量；
用0.1M NaOH和0.1M H2SO4调节pH；
废糖蜜的总糖量为：57wt％，其主要成分和主要性质如表2所示。
表2
Figure BDA0002145751000000061
本申请文件中如无特殊说明，所有％均为质量百分含量。
实施例1
如图1操作流程图所示：利用铬酸钾固体和去离子水配制30.0mg/L的含Cr(VI)模拟废水，取150mL上述含Cr(VI)模拟废水，向其中加入废糖蜜和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，使废糖蜜浓度为2.5g/L，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的浓度为0.5g/L；调节体系的pH值至7.5得到混合液。
再接种细菌SL菌液，其中的细菌SL浓度为1010CFU/mL，接种量为3w％，然后通N215min，密封，静置于35℃的恒温培养箱中80h。中途，静置25h后测定溶液中Cr(VI)的还原率，静置80h结束后体系中出现大量沉淀将沉淀过滤利用原子吸收光谱仪测滤液总铬含量，还原过程现象如图4所示。
将上述沉淀物自然风干做XPS元素分析结果见图5；滤液为细菌SL作用80h后的溶液。
体系中有害成分(Cr(VI)、Cr)，计算得出含Cr(VI)模拟废水中Cr(VI)和总Cr去除率：
Figure BDA0002145751000000062
式中η为去除率，计算Cr(VI)去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的Cr(VI)浓度；C为细菌作用25h后体系中的Cr(VI)浓度；
计算总Cr去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的总Cr浓度；C为细菌作用80h后体系中的总Cr浓度；其结果如表3所示。
表3
Figure BDA0002145751000000063
经处理后的废水，Cr(VI)的浓度为0.006mg L-1，指标远低于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求可直接排放或进一步资源化利用。
因此本方法去除Cr的机理可能如下方程所示：(其中CxHyOz表示废糖蜜)，细菌作用(生理代谢)下废糖蜜(CxHyOz)和硫酸根反应最终得到硫离子，同时在细菌作用下以废糖蜜作为碳源还原六价铬至三价铬，同时产生的硫离子也能与六价铬反应得到三价铬。在体系中生成的三价铬也与硫离子生成硫化铬，硫化铬水解产生氢氧化铬，最终生成氧化铬，因此沉淀物表征图6中有此类物质产生。最后，由于细菌的产胞外聚合物(沉淀物中碳元素量增多，图5)使得总铬去除。
Figure BDA0002145751000000071
H2S→H++HS- Eq.(2)
HS-→H++S2- Eq.(3)
Figure BDA0002145751000000072
Figure BDA0002145751000000073
S2-+Fe2+→FeS Eq.(6)
3S2-+2Cr3+→Cr2S3 Eq.(7)
实施例2
如图1操作流程图所示：利用铬酸钾固体配制70.0mg/L的含Cr(VI)模拟废水，取150mL上述含Cr(VI)模拟废水，向其中加入废糖蜜和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，使废糖蜜浓度为2.5g/L，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的浓度为0.5g/L；调节体系的pH值至3.0得到混合液。细菌SL菌液(浓度同实施例1)接种量为6w％，然后通N215min，密封，静置于35℃的恒温培养箱中100h。中途，静置30h后测定溶液中Cr(VI)的还原率，静置100h结束后体系中出现大量沉淀，将沉淀过滤利用原子吸收光谱仪测滤液总铬含量。
体系中有害成分(Cr(VI)、Cr)，计算得出废水中Cr(VI)和Cr去除率：
Figure BDA0002145751000000074
式中η为去除率，计算Cr(VI)去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的Cr(VI)浓度；C为细菌作用30h后体系中的Cr(VI)浓度；
计算总Cr去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的总Cr浓度；C为细菌作用100h后体系中的总Cr浓度；其结果如表4所示。
表4
Figure BDA0002145751000000081
经处理后的废水，Cr(VI)的浓度0.015mg·L-1远低于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求可直接排放或进一步资源化利用。
本实施例中，保持其他条件不变的情况下，仅改变反应体系的pH为5.0，7.5，8.5和10.0的混合液，，经处理后的废水Cr(VI)的浓度分别为0.012mg·L-1，0.012mg·L-1，0.017mg·L-1和0.013mg·L-1，处理效果同样很好。
实施例3
如图1操作流程图所示：利用铬酸钾固体配制100.0mg/L的含Cr(VI)模拟废水，取150mL含Cr(VI)模拟废水，向其加入废糖蜜和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，使废糖蜜浓度为2.5g/L，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的浓度为0.5g/L；调节体系的pH值至10.0得到混合液。细菌SL菌液(浓度同实施例1)接种量为10w％，然后通N215min，密封，静置于45℃的恒温培养箱中120h。中途，静置40h后测定溶液中Cr(VI)的还原率，静置120h结束后体系中出现大量沉淀，将沉淀过滤利用原子吸收光谱仪测滤液总铬含量。
体系中有害成分(Cr(VI)、Cr)，计算得出废水中Cr(VI)和Cr去除率：
Figure BDA0002145751000000082
式中η为去除率，计算Cr(VI)去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的Cr(VI)浓度；C为细菌作用40h后体系中的Cr(VI)浓度；
计算总Cr去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的总Cr浓度；C为细菌作用120h后体系中的总Cr浓度；其结果如表5所示。
表5
Figure BDA0002145751000000091
经处理后的废水，Cr(VI)的浓度为0.012mg L-1指标远低于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求可直接排放或进一步资源化利用。
本实施例中，保持其它条件不变的情况下，仅改变反应体系的pH为3.0，5.0，7.5和8.5的混合液，经处理后的废水Cr(VI)的浓度分别为0.016mg·L-1，0.014mg·L-1，0.012mg·L-1和0.015mg·L-1，处理效果同样很好。
实施例4
如图1操作流程图所示：取湖北武汉某电镀加工有限公司的电镀车间废水(电镀废水主要性质：含总铬178.98mg/L，Cr(VI)100.56mg/L，Cr(III)78.42mg/L，硫酸根离子500.68mg/L，pH为2.67)150mL加入废糖蜜和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，使废糖蜜浓度为2.5g/L，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的浓度为0.5g/L；得到混合液。细菌SL菌液(细菌SL浓度为1010CFU/mL)接种量为3w％，然后通N215min，密封，静置于35℃的恒温培养箱中80h。中途，静置25h后测定溶液中Cr(VI)的还原率，静置80h结束后体系中出现大量沉淀将沉淀过滤利用原子吸收光谱仪测滤液总铬含量。
体系中有害成分(Cr(VI)、Cr)，计算得出实际废水中Cr(VI)和总Cr去除率：
Figure BDA0002145751000000092
式中η为去除率，计算Cr(VI)去除率时，C0为原体系(废水)的Cr(VI)浓度；C为细菌作用25h后体系中的Cr(VI)浓度；
计算总Cr去除率时，C0为原体系(废水)的总Cr浓度；C为细菌作用80h后体系中的总Cr浓度；其结果如表6所示。
表6
Figure BDA0002145751000000093
Figure BDA0002145751000000101
经处理后的废水，Cr(VI)的浓度为0.015mg·L-1指标远低于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求可直接排放或进一步资源化利用。
实施例5
如图1操作流程图所示：取湖北武汉某电镀加工有限公司的电镀车间废水(电镀废水主要性质：含总铬90.57mg/L，Cr(VI)30.32mg·L-1，Cr(III)60.25mg/L，硫酸根离子80.06mg/L，pH为2.67)150mL向其中加入废糖蜜和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，使废糖蜜浓度为2.5g/L，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的浓度为0.5g/L，得到混合液。在混合液中再接种自主驯化的细菌SL菌液，菌液的浓度同实施例1；菌液接种量为1w％，然后通N215min，密封，静置于35℃的恒温培养箱中80h。中途，静置25h后测定溶液中Cr(VI)的还原率，静置80h结束后体系中出现大量沉淀将沉淀过滤利用原子吸收光谱仪测滤液总铬含量。
体系中有害成分(Cr(VI)、Cr)，计算得出废水中Cr(VI)和总Cr去除率：
Figure BDA0002145751000000102
式中η为去除率，计算Cr(VI)去除率时，C0为原体系(废水)的Cr(VI)浓度；C为细菌作用25h后体系中的Cr(VI)浓度；
计算总Cr去除率时，C0为原体系(废水)的总Cr浓度；C为细菌作用80h后体系中的总Cr浓度；其结果如表6所示。
表6
Figure BDA0002145751000000103
经处理后的废水，Cr(VI)的浓度为0.006mg·L-1指标远低于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求可直接排放或进一步资源化利用。
实施例6
如图1操作流程图所示：利用铬酸钾固体和去离子水配制30.0mg/L的含Cr(VI)模拟废水两份，各取150mL上述含Cr(VI)模拟废水，向其中加入废糖蜜和(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，使废糖蜜浓度为2.5g/L，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的浓度为0.5g/L；向其中一份模拟废水中加入氯化镉、硫酸铜和硫酸锌，使体系中镉离子、铜离子和锌离子的浓度均为30mg/L(体系1)；另一份模拟废水中加入氯化钠、碳酸钠、磷酸钠固体，使体系中氯离子、碳酸根离子以及磷酸根离子的浓度均为30mg/L(体系2)，最后分别调节两个体系的pH值均为7.5得到混合液并分别接种细菌SL菌液(SL菌液的浓度同实施例1)，接种量为1w％；；然后通N215min，密封，静置于35℃的恒温培养箱中80h。中途，静置25h后测定两个体系溶液中Cr(VI)的还原率，静置80h结束后两个体系中出现大量沉淀，将沉淀过滤利用原子吸收光谱仪测体系1中滤液Cr(VI)、总铬、锌、铜和镉含量以及体系2中的Cr(VI)和总铬。
将上述体系1得到的沉淀物自然风干做XPS元素分析结果见图8；滤液为细菌SL作用80h后的溶液。
体系1中有害成分(Cr(VI)、Cr、Zn、Cu和Cd)，计算得出含Cr(VI)模拟废水中(Cr(VI)、Cr、Zn、Cu和Cd)去除率：
Figure BDA0002145751000000111
式中η为去除率，计算(Cr(VI)、Cr、Zn、Cu和Cd)去除率时，C0为原体系(含铬模拟废水)的(Cr(VI)、Cr、Zn、Cu和Cd)浓度；C为细菌作用25h后体系中的(Cr(VI)、Cr、Zn、Cu和Cd)浓度；
计算总Cr去除率时，C0为原体系(废水)的总Cr浓度；C为细菌作用80h后体系中的总Cr浓度；
体系1其结果如表7所示，另一份添加阴离子的体系2结果如表8所示。
表7
Figure BDA0002145751000000112
表8
Figure BDA0002145751000000121
经处理后的废水，Cr(VI)的浓度分别为体系10.006mg·L-1和体系20.009mg·L-1，指标远低于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)一级标准中规定的不超过0.2mg·L-1的标准并符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水环境质量低于0.05mg·L-1的要求可直接排放或进一步资源化利用。同时说明该方法不受30mg/L浓度镉离子、锌离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子以及磷酸根离子的影响，且能达到一并除去的技术效果，这更有助于实际工业复杂废水的处理。
序列表
<110> 中南民族大学
<120> 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法
<141> 2019-07-26
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1433
<212> DNA
<213> 细菌SL的16S rDNA (Enterobacter sp)
<400> 1
cgggcgcagc tacacatgca gtcgaacggt agcacagaga gcttgctctc gggtgacgag 60
tggcggacgg gtgagtaatg tctgggaaac tgcctgatgg agggggataa ctactggaaa 120
cggtagctaa taccgcataa cgtcgcaaga ccaaagaggg ggaccttcgg gcctcttgcc 180
atcagatgtg cccagatggg attagctagt aggtggggta acggctcacc taggcgacga 240
tccctagctg gtctgagagg atgaccagcc acactggaac tgagacacgg tccagactcc 300
tacgggaggc agcagtgggg aatattgcac aatgggcgca agcctgatgc agccatgccg 360
cgtgtatgaa gaaggccttc gggttgtaaa gtactttcag cggggaggaa ggtgttgtgg 420
ttaataacca cagcaattga cgttacccgc agaagaagca ccggctaact ccgtgccagc 480
agccgcggta atacggaggg tgcaagcgtt aatcggaatt actgggcgta aagcgcacgc 540
aggcggtctg tcaagtcgga tgtgaaatcc ccgggctcaa cctgggaact gcattcgaaa 600
ctggcaggct ggagtcttgt agaggggggt agaattccag gtgtagcggt gaaatgcgta 660
gagatctgga ggaataccgg tggcgaaggc ggccccctgg acaaagactg acgctcaggt 720
gcgaaagcgt ggggagcaaa caggattaga taccctggta gtccacgccg taaacgatgt 780
cgatttggag gttgtgccct tgaggcgtgg cttccggagc taacgcgtta aatcgaccgc 840
ctggggagta cggccgcaag gttaaaactc aaatgaattg acgggggccc gcacaagcgg 900
tggagcatgt ggtttaattc gatgcaacgc gaagaacctt acctggtctt gacatccaca 960
gaactttcca gagatggatt ggtgccttcg ggaactgtga gacaggtgct gcatggctgt 1020
cgtcagctcg tgttgtgaaa tgttgggtta agtcccgcaa cgagcgcaac ccttatcctt 1080
tgttgccagc ggtcaggccg ggaactcaaa ggagactgcc agtgataaac tggaggaagg 1140
tggggatgac gtcaagtcat catggccctt acgaccaggg ctacacacgt gctacaatgg 1200
cgcatacaaa gagaagcgac ctcgcgagag caagcggacc tcataaagtg cgtcgtagtc 1260
cggattggag tctgcaactc gactccatga agtcggaatc gctagtaatc gtagatcaga 1320
atgctacggt gaatacgttc ccgggccttg tacacaccgc ccgtcacacc atgggagtgg 1380
gttgcaaaag aagtaggtag cttaaccttc gggagggcgc taccactttg gat 1433

Claims (10)

1.一种细菌SL，其特征在于，所述的细菌SL属于Enterobacter sp.属，所述细菌SL保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2018年12月12日，保藏编号为CCTCC NO：M2018892。
2.一种微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂包括权利要求1所述的细菌SL。
3.权利要求1所述的细菌SL或权利要求2所述的微生物菌剂在含六价铬废水处理中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述含六价铬废水中还含有Cr(III)。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述含六价铬废水中还含有镉离子、锌离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子和磷酸根离子中的至少一种。
6.权利要求1所述的细菌SL或权利要求2所述的微生物菌剂在去除含六价铬废水中六价铬和/或回收总铬中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述含六价铬废水中还含有Cr(III)。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述含六价铬废水中还含有镉离子、锌离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子和磷酸根离子中的至少一种。
9.一种去除水中六价铬和回收总铬方法，包括以下步骤：
1）将含Cr(VI)废水、废糖蜜和硫酸亚铁铵混合，调节体系的pH值至3-10得到混合液；
2）在混合液中接种如权利要求1所述的细菌SL的菌液，通N2 10-20min，密封，静置20h以上；
3）处理完后回收废水体系中的沉淀。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述废水中Cr(VI)含量为30-100 mg·L-1；
所加废糖蜜占所述混合液的比例为1.5-3.0 g/L；
所加硫酸亚铁铵占所述混合液的比例为0.4-1.0 g/L。
CN201910684123.4A 2019-07-26 2019-07-26 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法 Active CN110331110B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910684123.4A CN110331110B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910684123.4A CN110331110B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110331110A CN110331110A (zh) 2019-10-15
CN110331110B true CN110331110B (zh) 2021-07-13

Family

ID=68147705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910684123.4A Active CN110331110B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110331110B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60114772T2 (de) * 2000-02-02 2006-07-20 Dorian Bevec Aromatisches guanylhydrazon zur behandlung resistenter viraler infektionen
CN1401800A (zh) * 2001-08-14 2003-03-12 重庆钢铁(集团)有限责任公司 含六价铬离子废渣的综合利用及无害化处理方法
CN104928207B (zh) * 2015-04-30 2018-12-18 太原理工大学 霍氏肠杆菌cl2013及制备六价铬修复菌剂的方法
CN105399216A (zh) * 2015-12-18 2016-03-16 苏州市金星工艺镀饰有限公司 一种含铬废水的处理剂组合物
CN108300678B (zh) * 2018-03-12 2021-06-15 桂林理工大学 一种具有还原六价铬的李氏禾内生细菌的制备方法及应用
CN109081518B (zh) * 2018-09-13 2020-07-28 西安航空学院 一种处理水中六价铬污染的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110331110A (zh) 2019-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Chromium (VI) bioreduction and removal by Enterobacter sp. SL grown with waste molasses as carbon source: Impact of operational conditions
CN104276735B (zh) 一种用于净化电镀污水的环保工艺
CN107287129B (zh) 一株能使重金属沉降的硫酸盐还原菌及其应用
GB2606659A (en) Method and system for biologically treating acidic mine wastewater while recovering iron ion
CN101244859A (zh) 一种处理重金属废水的方法
CN109351767A (zh) 一种超细铁粉协同微生物修复铬污染土壤的方法
CN111360062B (zh) 用于修复受污染土壤的混合微生物及湿法解毒铬渣堆场污染土壤的微生物修复方法
CN105274025A (zh) 一种重金属污水处理的复合菌群及其处理工艺
CN104355498A (zh) 一种去除电镀废水中重金属以及cod的工艺
CN111375631B (zh) 假单胞菌及该菌修复铬污染土壤的微生物原位固化方法
Zhao et al. Biomineralization of uranium by Desulfovibrio desulfuricans A3-21ZLL under various hydrochemical conditions
CN112250197B (zh) 一种运用细菌解毒作用处理含铜含铬工业废水的方法
CN110331110B (zh) 一种利用废糖蜜和细菌高效还原水中六价铬并回收铬的方法
CN103833144A (zh) 一种利用产絮菌发酵液去除水中重金属离子的方法
CN112605118A (zh) 一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法
CN110079487B (zh) 一株矿化沉淀重金属铅离子及还原六价铬离子的细菌及其应用
CN115651855B (zh) 施氏假单胞菌及其产品和用途
Essa et al. Biogenic volatile compounds of activated sludge and their application for metal bioremediation
CN104310721B (zh) 一种去除污水中重金属离子和工业cod的工艺
CN111471614A (zh) 一种耐盐菌株及含高盐化工废水的生物降解方法
CN104445813B (zh) 一种去除污水中重金属离子和工业cod的制剂
CN113980850B (zh) 重金属抗性菌及其应用
CN114703082B (zh) 重金属抗性菌及其应用
CN110526532A (zh) 利用微生物无害化与减量化处理污泥制备园林用肥的方法
CN114657090A (zh) 一株微杆菌及其修复铬污染土壤的微生物还原方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant