本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用生物絮凝劑處理剛果紅廢水的方法。

背景技術(shù)：

絮凝劑可分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和微生物絮凝劑三大類。

無(wú)機(jī)絮凝劑主要是鋁、鐵鹽類化合物，主要包括以下系列：聚合氯化物(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合硫酸鋁(PFC)等。當(dāng)今常用的無(wú)機(jī)絮凝劑多是聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵。目前聚合氯化物(PAC)為新一代無(wú)機(jī)高聚物混凝劑，處理廢水具有用量少、雜質(zhì)去除率高、適用pH范圍廣等特點(diǎn)，但其游離的鋁離子毒性較大，對(duì)生物有毒性效應(yīng)，如鋁離子可以阻礙生物的生長(zhǎng)發(fā)育，甚至導(dǎo)致其死亡。鋁離子也會(huì)影響人類的身體健康，如老年性癡呆病就是鋁性腦病的一種。由于無(wú)機(jī)絮凝劑的使用會(huì)造成二次污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生不利的影響，因此人們?cè)絹?lái)越少使用。

有機(jī)絮凝劑主要分為天然高分子絮凝劑和合成有機(jī)高分子絮凝劑。目前使用較多的是聚丙烯酞胺，同無(wú)機(jī)高分子絮凝劑相比，聚丙烯酰胺具有用量少、絮凝速度快、pH及溫度影響小，生成污泥量少且易處理等優(yōu)點(diǎn)，但合成這些聚合物的單體具有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性，還有很強(qiáng)的“三致(致畸、致癌、致突變)”效應(yīng)，因而其應(yīng)用范圍受到限制。

生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的可以使水體中不易降解的固體懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物，它具有高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染、能自行降解等優(yōu)點(diǎn)。由于其對(duì)人類的健康和生存環(huán)境的保護(hù)都具有非常重要的意義，對(duì)它的研究與開(kāi)發(fā)越來(lái)越備受研究者們的關(guān)注。但目前還沒(méi)有一種很好地利用生物絮凝劑處理剛果紅廢水的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種用生物絮凝劑處理剛果紅廢水的方法，具有高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染，去除率高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種用生物絮凝劑處理剛果紅廢水的方法，包括：

1)將保藏號(hào)為CGMCC 2876的地衣芽孢桿菌(已于2009年01月14日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，具體請(qǐng)見(jiàn)CN101503709A，公開(kāi)日：2009年8月12日)在種子培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速180～220rpm、溫度36～38℃的條件培養(yǎng)16～18h，得到種子發(fā)酵液；所述種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖9～11g/L，酵母膏0.4～0.6g/L，尿素0.4～0.6g/L，KH₂PO₄ 0.08～0.12g/L，K₂HPO₄ 0.08～0.12g/L，NaCl 0.08～0.12g/L，MgSO₄·7H₂O 0.15～0.25g/L，pH值為7.1～7.3；

2)按3～5％的接種量，將步驟1)得到的種子發(fā)酵液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上，以轉(zhuǎn)速180～220rpm、溫度36～38℃的條件培養(yǎng)54～58h，得到發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖13.5～14.5g/L，尿素2.6～2.7g/L，MgSO₄ 0.04～0.05g/L，酵母膏0.5～0.7g/L，KH₂PO₄ 5～6g/L，K₂HPO₄ 1.3～1.5g/L，NaCl 1.8～2.2g/L，pH值為7.1～7.3；

3)通過(guò)固液分離除去步驟2)得到的發(fā)酵液中的菌體，得到上清液；向該上清液中加入2～4倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，0～5℃靜置20～28h；再次固液分離，沉淀部分冷凍干燥，得到生物絮凝劑；

4)剛果紅廢水pH值調(diào)整為5.0～9.0，按照廢水、9～11g/L的CaCl₂溶液、8～10mg/L的生物絮凝劑溶液的體積比為92～98:3～5:1的比例混合，先在180～220rpm下振蕩吸附0.5～2min然后在90～110rpm下振蕩吸附8～12min，隨后自然沉降，上清即為處理后的水。

一實(shí)施例中：所述步驟1)中，培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為200rpm、溫度為37℃，培養(yǎng)17h，得到種子發(fā)酵液。

一實(shí)施例中：所述步驟1)中，種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH₂PO₄ 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，pH值為7.2。

一實(shí)施例中：所述步驟2)中，接種量為4％，培養(yǎng)轉(zhuǎn)速為200rpm、溫度為37℃，培養(yǎng)56h，得到發(fā)酵液。

一實(shí)施例中：所述步驟2)中，發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO₄ 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH₂PO₄ 5.6g/L，K₂HPO₄ 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值為7.2。

一實(shí)施例中：所述步驟3)中，將步驟2)得到的發(fā)酵液在6000～10000rpm離心12～18min，去除其中的菌體，得到上清液；向該上清液中加入3倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，4℃靜置24h；再次離心，沉淀部分冷凍干燥，得到生物絮凝劑。

一實(shí)施例中：所述步驟4)中，廢水、CaCl₂溶液、生物絮凝劑溶液的體積比為95:4:1，先在200rpm下振蕩吸附1min然后在100rpm下振蕩吸附10min，隨后自然沉降，上清即為處理后的水。

本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明利用生物絮凝劑處理剛果紅廢水，具有良好的脫色去除效果，脫色率可高達(dá)94.5％，且高效、無(wú)毒，適用pH值范圍廣，不會(huì)造成二次污染。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為100mg/L的剛果紅廢水用4mL 10g/L的CaCl₂溶液及1mL 10mg/mL的生物絮凝劑溶液處理前(左)后(右)的效果示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容：

實(shí)施例1

1)將保藏號(hào)為CGMCC 2876的地衣芽孢桿菌在種子培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)17h，得到種子發(fā)酵液；所述種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH₂PO₄ 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

2)按4％的接種量，將步驟1)得到的種子發(fā)酵液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)56h，得到發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO₄ 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH₂PO₄ 5.6g/L，K₂HPO₄ 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

3)將步驟2)得到的發(fā)酵液在8000rpm離心15min，去除其中的菌體，得到上清液；向該上清液中加入3倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，4℃冰箱靜置24h；然后經(jīng)低速離心，收集沉淀部分冷凍干燥，得到生物絮凝劑；

4)在250mL的錐形瓶中依次加入95mL 100mg/L pH值為5的剛果紅廢水，4mL 10g/L的CaCl₂溶液和1mL 10mg/mL的生物絮凝劑溶液，在搖床中先在200rpm下快速振蕩吸附1min，再在100rpm下慢速振蕩吸附10min；接著轉(zhuǎn)入100mL的量筒，自然沉降90min，即完成處理，上清即為處理后的水。

取量筒液面1cm以下溶液4mL，慢速濾紙過(guò)濾，測(cè)量OD₄₉₇的值。結(jié)果如表1所示。

實(shí)施例2

1)將保藏號(hào)為CGMCC 2876的地衣芽孢桿菌在種子培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)17h，得到種子發(fā)酵液；所述種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH₂PO₄ 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

2)按4％的接種量，將步驟1)得到的種子發(fā)酵液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)56h，得到發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO₄ 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH₂PO₄ 5.6g/L，K₂HPO₄ 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

3)將步驟2)得到的發(fā)酵液在8000rpm離心15min，去除其中的菌體，得到上清液；向該上清液中加入3倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，4℃冰箱靜置24h；然后經(jīng)低速離心，收集沉淀部分冷凍干燥，得到生物絮凝劑；

4)在250mL的錐形瓶中依次加入95mL 100mg/L pH值為7的剛果紅廢水，4mL 10g/L的CaCl₂溶液和1mL 10mg/mL的生物絮凝劑溶液，在搖床中先在200rpm下快速振蕩吸附1min，再在100rpm下慢速振蕩吸附10min；接著轉(zhuǎn)入100mL的量筒，自然沉降90min，即完成處理，上清即為處理后的水。

取量筒液面1cm以下溶液4mL，慢速濾紙過(guò)濾，測(cè)量OD₄₉₇的值。結(jié)果如表1所示。

實(shí)施例3

1)將保藏號(hào)為CGMCC 2876的地衣芽孢桿菌在種子培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)17h，得到種子發(fā)酵液；所述種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH₂PO₄ 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

2)按4％的接種量，將步驟1)得到的種子發(fā)酵液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)56h，得到發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO₄ 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH₂PO₄ 5.6g/L，K₂HPO₄ 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

3)將步驟2)得到的發(fā)酵液在8000rpm離心15min，去除其中的菌體，得到上清液；向該上清液中加入3倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，4℃冰箱靜置24h；然后經(jīng)低速離心，收集沉淀部分冷凍干燥，得到生物絮凝劑；

4)在250mL的錐形瓶中依次加入95mL 100mg/L pH值為9的剛果紅廢水，4mL 10g/L的CaCl₂溶液和1mL 10mg/mL的生物絮凝劑溶液，在搖床中先在200rpm下快速振蕩吸附1min，再在100rpm下慢速振蕩吸附10min；接著轉(zhuǎn)入100mL的量筒，自然沉降90min，即完成處理，上清即為處理后的水。

取量筒液面1cm以下溶液4mL，慢速濾紙過(guò)濾，測(cè)量OD₄₉₇的值。結(jié)果如表1所示。

實(shí)施例4

1)將保藏號(hào)為CGMCC 2876的地衣芽孢桿菌在種子培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)17h，得到種子發(fā)酵液；所述種子培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖10g/L，酵母膏0.5g/L，尿素0.5g/L，KH₂PO₄ 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.1g/L，NaCl 0.1g/L，MgSO₄·7H₂O 0.2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

2)按4％的接種量，將步驟1)得到的種子發(fā)酵液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基上以轉(zhuǎn)速200rpm、溫度37℃的條件培養(yǎng)56h，得到發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為：葡萄糖13.9g/L，尿素2.67g/L，MgSO₄ 0.048g/L，酵母膏0.6g/L，KH₂PO₄ 5.6g/L，K₂HPO₄ 1.4g/L，NaCl 2g/L，pH值為7.2，用前115℃滅菌15min；

3)將步驟2)得到的發(fā)酵液在8000rpm離心15min，去除其中的菌體，得到上清液；向該上清液中加入3倍體積的無(wú)水乙醇，混勻，4℃冰箱靜置24h；然后經(jīng)低速離心，收集沉淀部分冷凍干燥，得到生物絮凝劑；

4)在250mL的錐形瓶中依次加入95mL 100mg/L pH值為7的剛果紅廢水，4mL 10g/L的CaCl₂溶液和1mL 8mg/mL的生物絮凝劑溶液，在搖床中先在200rpm下快速振蕩吸附1min，再在100rpm下慢速振蕩吸附10min；接著轉(zhuǎn)入100mL的量筒，自然沉降90min，即完成處理，上清即為處理后的水。

取量筒液面1cm以下溶液4mL，慢速濾紙過(guò)濾，測(cè)量OD₄₉₇的值。結(jié)果如表1所示。

表1實(shí)施例1～4中生物絮凝劑對(duì)剛果紅廢水的處理結(jié)果

以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。