[发明专利]利用趋光细菌处理污水中重金属的方法

权利要求书

1.一种利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于，步骤包括：

首先，取趋光细菌的富集液，加入去离子水后充分搅拌，实现均匀混合，形成趋光细菌的水溶液；

所述趋光细菌的富集液的配制方法为：取淤泥表层经生理盐水洗涤，重力沉降后去上清液，留沉淀加入富集培养基，室温静止培养30天，期间每隔三天换一次培养液；培养基配方为：NaNO₃250mg/L，CH₃COONa200mg/L，HOOCCH₂CH₂COONa1000mg/L，ZnSO₄50mg/L，MnSO₄50mg/L，MgSO₄·7H₂O50mg/L，Vit.B(维生素B)1250mg/L，蔗糖100mg/L；经收集装置富集后的趋光细菌的纯度达到90％以上；

然后，将该趋光细菌的水溶液加入含重金属离子的污水中，经充分、均匀混合形成混合液，静置72小时以上达到吸附平衡后，再通过光照分离已吸附重金属离子的趋光细菌，实现对污水的净化，光照的条件为：对反应容器的底部以强光照射，照射时间24小时以上，利用鞭毛的趋光性运动使趋光细菌聚集在反应容器底部；

接下来，滤除上层清液，经检测合格后排走；取底层浊液，在60-80℃下蒸发水分至含水率＜5％。

2.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：光照的强度为20000cd(坎德拉)/m²，光照所用光为可见光。

3.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：所述重金属离子选自Al³⁺、Au³⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Cr²⁺和Pb²⁺中的任意一种或几种，所述重金属离子的浓度可为100mg/L-1500mg/L。

4.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：优选所述趋光细菌为耶那硫螺菌(Thiospirillumjenese)或中心红螺菌(Rhodospirllumcentenum)。

5.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：优选所述趋光细菌的水溶液的浓度为1g/L-5g/L。

6.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：优选在趋光细菌的水溶液中还可以加入石墨烯溶液，形成石墨烯-趋光细菌复合材料；所述石墨烯溶液中石墨烯的重量百分比为1％-3％(1-3mg/mL)。

7.如权利要求6的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：优选将石墨烯-趋光细菌复合材料的水溶液加入到含重金属离子的污水中吸附重金属离子。

8.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：优选所述石墨烯为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、改性氧化石墨烯和改性还原氧化石墨烯的任意一种或几种；所述改性石墨烯表面活性基团包括羧基、环氧基、羟基、巯基、氨基的任意一种或几种。

9.如权利要求1的利用趋光细菌吸附固着污水中重金属离子的方法，其特征在于：

取底层浊液干燥至含水率＜5％，然后按重量份计，取该干燥产物1与砂岩3、白云岩4、高钙粉煤灰1.5、磷灰石12、石棉8、硬硼钙石0.8、石英砂30、纳米级碳化硅纤维4、碎蛋壳10、淀粉15、六环石15、纳米二氧化钛0.5、碱处理改性粘土20，待用；

所述碱处理改性粘土的制备方法如下：按质量比1:3:2称取高岭土、膨润土、坡缕石粘土，加水至固含量约30％并混合均匀，置于强磁场环境中除去铁磁性杂质；再外加所述粘土类原料总重量1倍的NaOH或KOH，混合均匀，放入石墨坩埚中在110℃的温度下加热2小时并使用不锈钢搅拌棒搅拌，再用蒸馏水洗涤至中性，烘干，300℃煅烧30min，粉碎，过240目筛，待用；

将上述原料混合均匀，加入增塑剂和粘结剂，搅拌均匀，然后制成粒径为2mm的颗粒，然后送入成型机在80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为1.5％；

将干燥的砖坯以15℃/min的速率升温至1350℃，保温2h，再以5℃/min的速率降温至880℃，保温2h，再以4℃/min的速率降温至510℃，保温1h，然后以8℃/min的速率升温至1160℃，保温2.5h，再以5℃/min的速率降温至680℃，保温1.5h，自然冷却至常温，经磨边、包装即得瓷砖成品。