[发明专利]一种海洋黑曲霉脱除溶液中六价铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含铬废水处理技术领域，具体涉及一种海洋黑曲霉脱除溶液中六价铬的方法。

背景技术

六价铬是我国“十二五”期间的重点防控污染物。在重金属污染物种类中，铬污染排第2位，2010年六价铬的排放量就超过95吨。目前我国年产铬及其化合物超过40万吨，占全球产量35％以上。

铬在环境中一般以三价和六价形态存在。其中六价铬活性高，在水中以溶解的状态存在，有非常强的毒性。而且六价铬很容易被人体吸收，长期、短期接触或吸入都有致癌、致突变和致畸变危险。同时，六价铬对环境也具有持久性的危害。而三价铬的毒性比六价铬要小很多，少量的三价铬对人体几乎没有毒性，而且也较容易从水溶液中沉淀析出。对活细胞来说，三价铬的毒性只有六价铬的1/500～1/1000，因此在废水处理中，将六价铬还原为三价铬是常用的处理方法。

目前研究和应用较广的还原技术主要是化学还原、电化学法以及最新的生物还原方法。化学还原主要采用铁类及硫化物等还原剂，而电化学法通常采用铁、铝和碳类电极进行处理。这两种技术较为成熟，对六价铬的还原率也较高(>90％)，但是都需要在较酸性(pH＝2)的溶液条件下以使铬、铁等离子在溶液中能保持溶解状态。此外，还原后的三价铬及铁等通常以氢氧化物沉淀进行回收，容易产生大量淤渣及二次污染。生物还原方法主要是通过一些细菌吸附六价铬。中国发明专利(CN104944596A)公开了一种黑曲霉孢子处理六价铬重金属废水的方法，具体步骤包括黑曲霉孢子培养、黑曲霉孢子预处理以及处理六价铬重金属废水，该方法利用黑曲霉孢子吸附六价铬从而减少废水中的六价铬含量，但是黑曲霉孢子吸附量较小，而且不可循环使用，该方法的成本较大。

目前我国铬废液排放标准浓度限值为六价铬0.5mg/L，总铬1.5mg/L，这一排放标准也将日趋严格。因此，寻找合适的微生物并采用合理的技术方法处理含铬废水具有良好的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为，提供一种海洋黑曲霉脱除溶液中六价铬的方法，利用黑曲霉菌丝球的吸附和还原作用，进一步提高生物水处理剂脱除溶液中的六价铬的性能，并且可以循环使用减小成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：一种海洋黑曲霉脱除溶液中六价铬的方法，其步骤如下：

1)将海洋黑曲霉菌株接种于PDA培养基，恒温25～30℃，收取孢子；所述的海洋黑曲霉菌株保藏编号为CCTCCNO:M2010132；

2)将孢子接种到制备培养基中，摇床中恒温20～30℃，得到黑曲霉菌丝球；

3)将黑曲霉菌丝球经水中老化得到生物水处理剂；

4)将步骤3)中得到的生物水处理剂投入六价铬溶液中完成六价铬的脱除；所述的生物水处理剂加入量为50g/L～200g/L。

本发明采用从东海近海10～20m深处的泥土里筛选得到一株海洋黑曲霉(Aspergillussp.ZJUBE2010)，于2010年6月2日，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址为中国，武汉，武汉大学，保藏中心保藏编号为CCTCCNO:M2010132，该海洋黑曲霉菌株具体详见中国发明专利公开号为(CN102010855A)。

这一方法主要利用黑曲霉菌株对复杂水体中杂质和金属离子耐受性好、易形成菌丝球的特殊性能，研制出一种以黑曲霉菌丝球为核心的具有可生物吸附和生物还原等功能的生物水处理剂，利用生物水处理剂具有的还原性能来还原六价铬。由于黑曲霉菌丝球的粒径可控，结构可调，孔隙率和比表面积大，可以直接吸附六价铬而降低溶液中总铬含量，而且同时可以将吸附的六价铬还原成为三价铬，降低铬废渣毒性，实现高效经济地还原并脱除溶液中六价铬的效果，六价铬去除率达70-100％。

其次，生物水处理剂能够重复使用5～7次。由于生物水处理剂中的黑曲霉菌丝球直径为1～5mm，可以直接通过简单过滤等方法收集溶液中的黑曲霉菌丝球，分离过程经济快速，将收集到的黑曲霉菌丝球进行简单处理，包括水洗和再培养，继续制备生物水处理剂，可重复用于含六价铬废水的处理。

作为优选，所述的步骤1)中PDA培养基的组成：马铃薯180～220g/L，葡萄糖18～22g/L，琼脂15～20g/L。PDA培养基的组成有利于黑曲霉的孢子的生长。

作为进一步优选，所述的步骤1)中海洋黑曲霉菌株接种于PDA培养基的培养时间为3～5天。