專利名稱：一種利用活性微藻去除廢水中低濃度鎘離子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種去除廢水中低濃度鎘離子的方法，屬于環(huán)境工程和環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域。該發(fā)明的核心技術(shù)在于選育了一株性能優(yōu)良的微藻，可以在含有低濃度鎘離子廢水中快速生長(zhǎng)，高效吸附鎘離子，實(shí)現(xiàn)水體浄化。
背景技術(shù)：
重金屬污染日益成為人類健康的嚴(yán)重威脅。對(duì)重金屬污染水體的處理修復(fù)一直是環(huán)境保護(hù)技術(shù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)，迫切需要開發(fā)操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、過(guò)程綠色高效的修復(fù)技木。生物吸附法是一種新興的水處理技術(shù)，將生物吸附技術(shù)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，特別是處理重金屬?gòu)U水方面具有廣闊的前景。生物吸附，是指利用各種天然的生物體或其衍生物吸附溶于水中的污染物，再經(jīng)固液分離，達(dá)到水體浄化目的。生物吸附材料來(lái)源豐富，可極大地降低成本，特別是在處理1-10 mg/L的低濃度重金屬?gòu)U水時(shí)效果顯著。
相對(duì)于一般的生物吸附劑，微藻可以通過(guò)光合作用自行增殖生長(zhǎng)，只需要提供少量無(wú)機(jī)養(yǎng)分；特別地有些微藻可以通過(guò)調(diào)控光照和溫度，促使其漂浮于水面，收集方便，大幅度降低吸附材料回收的過(guò)程成本，這是其它吸附劑所不具備的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種操作簡(jiǎn)單、高效、低成本的去除廢水中低濃度鎘離子的方法。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案特征在于
(I)采用的藻種來(lái)天然水體，進(jìn)過(guò)分離純化之后，以鎘離子耐受性、吸附能力和生長(zhǎng)性能為目標(biāo)進(jìn)行選育，并獲得目標(biāo)藻種。(2)采用步驟(I)中選育得到的藻種，經(jīng)過(guò)一級(jí)種子培養(yǎng)之后，接入含有3_5mg/L鎘離子廢水中，室內(nèi)模擬自然光照周期培養(yǎng)，10-15天之后，水中鎘離子濃度降至lmg/L以下。(3)步驟⑵浄化處理結(jié)束前，増加光照強(qiáng)度，促進(jìn)微藻細(xì)胞漂浮于水面，利用特制濾網(wǎng)，通過(guò)循環(huán)過(guò)濾分離藻細(xì)胞。(4)經(jīng)過(guò)步驟(2)和(3)處理之后的廢水，鎘離子濃度小于lmg/L，總氮和總磷的含量較初始濃度降低50%以上。本發(fā)明使用的菌種屬于銅綠微囊藻、衣藻、螺旋魚腥藻中的ー種。
具體實(shí)施例方式I、對(duì)本發(fā)明使用的藻種選育方案的進(jìn)ー步描述天然水體中取樣，經(jīng)過(guò)固體平板分離、純化，并獲得系列單藻菌落，在含有5、10、20、30 mg/L鎘離子固體培養(yǎng)基中進(jìn)行耐受生長(zhǎng)選育，得到系類藻株，然后在5mg/L鎘離子液體培養(yǎng)基中進(jìn)行吸附能力測(cè)試，獲得目標(biāo)藻種。
2、對(duì)本發(fā)明中浄化處理過(guò)程條件參數(shù)的進(jìn)ー步描述一級(jí)種子的培養(yǎng)基為滅菌之后的天然水(121 °C，20分鐘)，取自藻種的取樣地；培養(yǎng)條件為，暗室中間隔12小時(shí)提供40001UX光照，25 °C，8-10天。凈化處理過(guò)程，一級(jí)種子的接入量為5%(V/V)，不控制溫度，監(jiān)測(cè)表明處理池中水溫波動(dòng)范圍為18-25 0C ;模擬自然光照周期，即暗室中間隔12小吋，提供4000-50001UX強(qiáng)度的光照；監(jiān)測(cè)水中鎘離子濃度，確定終點(diǎn)；當(dāng)濃度低于lmg/L吋，將光強(qiáng)提高到8000-100001uX，促進(jìn)藻細(xì)胞漂??；通過(guò)特制濾網(wǎng)循環(huán)過(guò)濾分離藻細(xì)胞，完成凈化處理過(guò)程。3、鎘離子濃度采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB7467-87)，即ニ苯碳酰ニ肼分光光度法測(cè)定；總氮測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB11894-89)，即堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法；總磷測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB11893-89)，即鑰酸銨分光光度法。\
權(quán)利要求
1.ー種利用活性微藻去除廢水中低濃度鎘離子的方法，其特征在于，包括以下步驟 a.藻種采集自天然水體，經(jīng)過(guò)分離、純化、選育之后得到生長(zhǎng)特征、鎘離子耐受性和吸附能力優(yōu)良的藻種； b.藻種經(jīng)過(guò)一級(jí)種子培養(yǎng)之后，接入含有3-5mg/L鎘離子廢水中，模擬自然光周期培養(yǎng)，處理時(shí)間為10-15天； c.浄化處理結(jié)束前，増加光照強(qiáng)度，促使微藻細(xì)胞漂浮于水面，利用特制濾網(wǎng)，分離藻細(xì)胞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用活性微藻去除廢水中低濃度鎘離子的方法，其特征在于步驟a中選育得到的藻種源自天然水體，未經(jīng)過(guò)遺傳改造，屬于銅綠微囊藻、衣藻、螺旋魚腥藻中的ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用活性微藻去除廢水中低濃度鎘離子的方法，其特征在于步驟b中浄化的廢水不用添加任何營(yíng)養(yǎng)源和進(jìn)行任何預(yù)處理；光照周期為暗室中間隔12小時(shí)，光強(qiáng)為 4000-50001ux。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用活性微藻去除廢水中低濃度鎘離子的方法，其特征在于步驟c中凈化結(jié)束前將光強(qiáng)度增加到8000-100001uX，以促進(jìn)藻細(xì)胞漂浮，然后利用特制的濾網(wǎng)通過(guò)循環(huán)過(guò)濾分離藻細(xì)胞。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用活性微藻去除廢水中低濃度鎘離子的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)凈化處理后廢水中鎘離子濃度小于lmg/L，由于微藻生長(zhǎng)過(guò)程的消耗，廢水中總氮和總磷含量較初始濃度降低50%以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢水中低濃度鎘離子的去除方法。選育得到的天然藻種，經(jīng)過(guò)一級(jí)種子培養(yǎng)之后，接入待處理廢水中，模擬自然光照周期，經(jīng)過(guò)10-15天凈化處理之后，通過(guò)特制濾網(wǎng)分離藻細(xì)胞。本方法成本低，操作簡(jiǎn)單，不添加任何營(yíng)養(yǎng)成分，微藻依靠廢水中氮磷等無(wú)機(jī)養(yǎng)分自行增殖，因此在去除鎘離子的同時(shí)，還可以降低氮磷含量，實(shí)現(xiàn)水體凈化。本發(fā)明特別適用于體積較大，鎘離子濃度較低，傳統(tǒng)物理化學(xué)方法處理困難的污染廢水。
文檔編號(hào)C02F3/32GK102745818SQ20121026951
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者張海東, 申渝, 鄭旭煦 申請(qǐng)人:重慶工商大學(xué)