專利名稱：一種生物制劑處理含鉻廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種生物制劑處理含鉻廢水的方法，涉及工業(yè)廢水中鉻的去除，屬于環(huán)境保護(hù)中廢水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉻是人體不可缺少的微量元素，如果食物不能提供足夠的鉻，人體會(huì)出現(xiàn)鉻缺乏癥，影響糖類及脂類代謝，但鉻的化合物特別是六價(jià)鉻的化合物卻有較強(qiáng)的毒性，有關(guān)研究表明，六價(jià)鉻比三價(jià)鉻的毒性高出100倍，鉻可影響細(xì)胞的氧化、還原，能與核酸結(jié)合，對(duì)皮膚、呼吸道、眼、胃腸道都會(huì)造成損傷，具有致突變性和潛在致癌性。未達(dá)標(biāo)的含鉻廢水排放入環(huán)境中，通過空氣、水、水生動(dòng)植物和土壤等，直接或間接地進(jìn)入人體，嚴(yán)重威脅人類健康。含鉻廢水處理常見方法主要由還原法、電解法，這兩種方法不僅工藝成熟，而且運(yùn)行效果好，近十年來又研究出了膜分離法、離子交換法、生物法處理重金屬廢水。還原法是利用還原劑將廢水中的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻后，最終以氫氧化鉻沉淀除去，是最早應(yīng)用的治理技術(shù)之一，應(yīng)用廣泛，治理原理簡單、操作易于掌握，能承受大水量和高濃度廢水沖擊， 但產(chǎn)生的污泥量大，反應(yīng)時(shí)間長。電解法具有去除率高、無二次污染、可回收重金屬，但極板在電解過程中會(huì)溶解，極板損耗大，不適宜處理高濃度的廢水。膜分離法在處理含鉻廢水， 具有轉(zhuǎn)化率高、分離效率高、裝置簡單、操作簡單易控制等優(yōu)點(diǎn)，但投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，薄膜的壽命短，主要用于回收附加值高的物質(zhì)，如金、銀等。離子交換法可使廢水中的重金屬離子濃度濃縮提高30倍，非常利于回收再利用，但一次性投資大，操作管理復(fù)雜，樹脂氧化的問題還有待解決。生物法包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法、植物修復(fù)法，其中， 有研究表明，生物化學(xué)法處理含六價(jià)鉻濃度為30 40mg/L的廢水去除率可達(dá)99. 67% 99.97%。生物法具有效果好，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，易于管理和操作，不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，在處理重金屬廢水領(lǐng)域，非常具有前景。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，在處理鉻濃度在10 200mg/L的廢水時(shí)，去除率均達(dá)到99. 9%以上，在含鉻廢水處理領(lǐng)域有很好的發(fā)展空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種生物制劑處理含鉻廢水的方法，本發(fā)明具有清潔、高效、寬范圍處理含鉻廢水、設(shè)備簡單、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、鉻去除率高，去除率可達(dá)到99. 9%，尤其適合處理鉻濃度在10 200mg/L的廢水。生物制劑處理含鉻廢水的方法，包括以下步驟
(1)根據(jù)廢水中鉻的含量按質(zhì)量濃度為0. 1 0. 6g/L加入生物制劑；
(2)以300r/min 500r/min的速度攪拌配合反應(yīng)50 70min ；
(3)在配合反應(yīng)所得溶液中加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到7. 0 10. 0，進(jìn)行水解反應(yīng)， 反應(yīng)時(shí)間控制在70 IOOmin ；(4) 待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除。所述生物制劑的制備方法如下
(1)將芽孢桿菌、洋蔥假單胞菌、綠膿桿菌在培養(yǎng)基(0. 3 IL蒸餾水、20 25g葡萄糖、12 16g蛋白胨、1 3g牛肉膏、22 25g瓊脂)中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程溫度控制在25 45° C，pH 值 6. 0 9. 0 ；
(2)將步驟(1)培養(yǎng)得到的菌液與鎂鹽或鋅鹽按鎂鹽或鋅鹽與菌液的質(zhì)量體積比為20 — 80g: IOOml的比例進(jìn)行組分設(shè)計(jì)，控制溫度在25 35° C，以500r/min 800r/ min的速度攪拌2 5小時(shí)，得到生物制劑質(zhì)量濃度為110 150g/L的溶液；
(3)將步驟(2)得到的生物制劑溶液進(jìn)行固液分離，固相在120 - 180° C條件下進(jìn)行干燥，即可得到本發(fā)明制劑。所述的鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂中的一種或兩種。所述的鋅鹽為硫酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅中的一種或兩種。本發(fā)明具有清潔、高效、寬范圍處理含鉻廢水，尤其適合處理復(fù)雜多金屬含鉻廢水，能使各重金屬離子穩(wěn)定達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 - 1996)，經(jīng)濟(jì)、工藝流程簡單等特點(diǎn)。本發(fā)明與其他方法，突出優(yōu)點(diǎn)如下
(1)工藝清潔本發(fā)明生物制劑對(duì)動(dòng)植物無任何毒害作用；
(2)高效、處理效率高鉻濃度在10 200mg/L的廢水經(jīng)本發(fā)明生物制劑處理，可使鉻濃度一次性降到0. 5mg/L以下，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；
(3)經(jīng)濟(jì)、成本低。經(jīng)工程實(shí)踐，處理1噸含鉻廢水，生物制劑處理成本為3 5元；
(4)操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定。該技術(shù)已進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，操作簡單，運(yùn)行穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合是實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)例1
生物制劑制備方法為
以3%的接種量將芽孢桿菌、洋蔥假單胞菌、綠膿桿菌復(fù)合菌全接種至裝有1升培養(yǎng)基(0. 6L蒸餾水、20g葡萄糖、12g蛋白胨、Ig牛肉膏、22g瓊脂)的反應(yīng)器中，溫度控制在 25° C，pH值為6. 0，培養(yǎng)兩天。將650g硝酸鎂溶解在6L水中，以500r/min的速度攪拌狀態(tài)下與培養(yǎng)得到的菌液混合，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，控制溫度在30° C，得到生物制劑質(zhì)量濃度為110g/L的溶液。固液分離，固體在140° C下進(jìn)行干燥，即可得到生物制劑。生物制劑應(yīng)用方法為
用上述生物制劑對(duì)某印染廠的含鉻廢水進(jìn)行處理，廢水中的鉻濃度為30mg/L，藥劑投加量為100g/m3，以300r/min的速度攪拌配合反應(yīng)50min，加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到7. 5， 進(jìn)行水解反應(yīng)，水解時(shí)間控制在70min，待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除， 出水鉻濃度為0. 02mg/L，鉻去除率達(dá)到了 99. 93%。實(shí)例2
生物制劑制備方法為
以3%的接種量將芽孢桿菌、洋蔥假單胞菌、綠膿桿菌復(fù)合菌全接種至裝有1升培養(yǎng)基(0. 7L蒸餾水、25g葡萄糖、12g蛋白胨、2g牛肉膏、23g瓊脂)的反應(yīng)器中，溫度控制在 25° C，pH值為7. 0，培養(yǎng)兩天。將700g氯化鎂溶解在6L水中，以600r/min的速度攪拌狀態(tài)下與培養(yǎng)得到的菌液混合，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，控制溫度在30° C，得到生物制劑質(zhì)量濃度為120g/L的溶液。固液分離，固體在130° C下進(jìn)行干燥，即可得生物制劑。生物制劑應(yīng)用方法為
用上述生物制劑對(duì)某制藥廠的含鉻廢水進(jìn)行處理，廢水中的鉻濃度為150mg/L，藥劑投加量為400g/m3，以400r/min的速度攪拌配合反應(yīng)55min，加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到8. 5， 進(jìn)行水解反應(yīng)，水解時(shí)間控制在75min，待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除， 出水鉻濃度為0. 04mg/L，鉻去除率達(dá)到了 99. 97%。實(shí)例3
生物制劑制備方法為
以3%的接種量將芽孢桿菌、洋蔥假單胞菌、綠膿桿菌復(fù)合菌全接種至裝有1升培養(yǎng)基(0. 5L蒸餾水、22g葡萄糖、13g蛋白胨、3g牛肉膏、23g瓊脂)的反應(yīng)器中，溫度控制在 25° C，pH值為7. 5，培養(yǎng)兩天。將780g氯化鋅溶解在6L水中，以650r/min的速度攪拌狀態(tài)下與培養(yǎng)得到的菌液混合，攪拌反應(yīng)3小時(shí)，控制溫度在30° C，得到生物制劑質(zhì)量濃度為130g/L的溶液。固液分離，固體在130° C下進(jìn)行干燥，即可得生物制劑。生物制劑應(yīng)用方法為
用上述生物制劑對(duì)某制藥廠的含鉻廢水進(jìn)行處理，廢水中的鉻濃度為150mg/L，藥劑投加量為400g/m3，以400r/min的速度攪拌配合反應(yīng)65min，加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到8. 5， 進(jìn)行水解反應(yīng)，水解時(shí)間控制在85min，待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除， 出水鉻濃度為0. 04mg/L，鉻去除率達(dá)到了 99. 97%。實(shí)例 4
生物制劑制備方法為
以3%的接種量將芽孢桿菌、洋蔥假單胞菌、綠膿桿菌復(fù)合菌全接種至裝有1升培養(yǎng)基(0. 8L蒸餾水、21g葡萄糖、16g蛋白胨、3g牛肉膏、24g瓊脂)的反應(yīng)器中，溫度控制在 25° C，pH值為8. 5，培養(yǎng)兩天。將300g氯化鎂和500g硝酸鋅溶解在6L水中，以700r/min 的速度攪拌狀態(tài)下與培養(yǎng)得到的菌液混合，攪拌反應(yīng)3小時(shí)，控制溫度在30° C，得到生物制劑質(zhì)量濃度為150g/L的溶液。固液分離，固體在130° C下進(jìn)行干燥，即可得生物制劑。生物制劑應(yīng)用方法為
用上述生物制劑對(duì)某制藥廠的含鉻廢水進(jìn)行處理，廢水中的鉻濃度為195mg/L，藥劑投加量為510g/m3，以300r/min的速度攪拌配合反應(yīng)70min，加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到8. 0， 進(jìn)行水解反應(yīng)，水解時(shí)間控制在lOOmin，待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除， 出水鉻濃度為0. 05mg/L，鉻去除率達(dá)到了 99. 97%。
權(quán)利要求
1.一種生物制劑處理含鉻廢水的方法，其特征在于根據(jù)廢水中鉻的含量按質(zhì)量體積濃度為0. 1 0. 6g/L加入生物制劑，以300r/min 500r/min的速度攪拌配合反應(yīng)50 70min ；在配合反應(yīng)所得溶液中加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到7. 0 10. 0，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在70 IOOmin ；待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物制劑處理含鉻廢水的方法，其特征在于所述生物制劑的制備方法為(1)將芽孢桿菌、洋蔥假單胞菌、綠膿桿菌在培養(yǎng)基(0.3 IL蒸餾水、20 25g葡萄糖、12 16g蛋白胨、1 3g牛肉膏、22 25g瓊脂)中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程溫度控制在25 45° C，pH 值 6. 0 9. 0 ；(2)將步驟(1)培養(yǎng)得到的菌液與鎂鹽或鋅鹽按鎂鹽或鋅鹽與菌液的質(zhì)量體積比為 20 - 80g: IOOml的比例進(jìn)行組分設(shè)計(jì)，控制溫度在25 35° C，以500r/min 800r/min 的速度攪拌2 5小時(shí)，得到生物制劑質(zhì)量濃度為110 150g/L的溶液；(3)將步驟(2)得到的生物制劑溶液進(jìn)行固液分離，固相在120— 180° C條件下進(jìn)行干燥，即可得到本發(fā)明制劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物制劑處理含鉻廢水的方法，其特征在于所述的鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂中的一種或兩種；所述的鋅鹽為硫酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物制劑處理含鉻廢水的方法，屬于環(huán)境保護(hù)中廢水處理領(lǐng)域。具體方法是根據(jù)廢水中鉻的含量按質(zhì)量體積濃度為0.1～0.6g/L加入生物制劑，以300r/min～500r/min的速度攪拌配合反應(yīng)50～70min。在配合反應(yīng)所得溶液中加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值到7.0～10.0，進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在70～100min；待水解反應(yīng)完全后，進(jìn)行氣浮，浮渣用刮渣機(jī)刮除，出水即可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明具有清潔、高效、寬范圍處理含鉻廢水、設(shè)備簡單、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、鉻去除率高，去除率可達(dá)到99.9％，尤其適合處理鉻濃度在10～200mg/L的廢水。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102476894SQ20111032076
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者金利軍, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>