[发明专利]处理重金属废水用固定化细胞球的制备方法

说明书

本发明公开了一种处理重金属废水用固定化细胞球的制备方法，包括如下步骤，1)将混合发酵培养后收集的类产碱假单胞菌和酿酒酵母混合菌体固定化为外形呈球状，内部呈多孔网状结构的固定化细胞球；2)以淀粉质原料水解液为培养基，在pH=3‑6的条件下接入米根霉孢子悬浮液，振荡培养24‑48h后，过滤收集得到直径为50‑100um米根霉菌丝球；3)将固定化细胞球和米根霉菌丝球填充于生物吸附器内，该生物吸附器由多根吸附柱串接而成；4)重金属废水调整初始重金属离子浓度≤800mg/L，PH=5‑7后，流经生物吸附器，在每根吸附柱内的水力停留时间0.5‑1h。利用不同类的微生物活菌，在不同的吸附机理的作用下，对不同的重金属(Cd2+,Hg2+,Cu2+,Zn2+,Ni2+,Ag2+,Pb2+)均有很好地吸附。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种处理重金属废水用固定化细胞球的制备方法。

背景技术

目前,重金属废水处理方法主要有三类:化学反应法、浓缩分离法以及生物吸附法。第一类是废水中重金属离子通过化学反应除去的方法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法和高分子重金属捕集剂法等；第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩、分离的方法,包括吸附剂吸附、离子交换和膜分离等；第三类生物吸附法是今年新发展的一门重金属污水处理方法，借助的是微生物及其衍生物来吸附水中重金属的过程。

与传统吸附方法相比，生物吸附法具有以下优点：1)在低浓度下，金属可以被选择性的去除；2)节能、处理效率高；3)易于分离回收重金属5)吸附剂易于再生利用。

生物吸附技术的关键在于选择合适的生物吸附剂。生物吸附剂多采用活体和失活生物细胞两种。与失活生物细胞相比较，活体生物细胞吸附的吸附量较大些，其吸附过程分2个阶段。第1阶段与代谢无关,为生物吸附过程,进行较快,在此过程中,金属离子可通过配位、螯合与离子交换、物理吸附及微沉淀等作用中的一种或几种复合至细胞表面；第2阶段为生物积累过程,进行较慢,在此过程中,金属被运送至细胞内。

但是，目前文献中多只利用单一种类微生物作为生物吸附剂，或者多将失去活性的微生物与常用吸附剂，如活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等混合制备而成。生物吸附的机理往往因菌种的不同而异,而生物材料的来源十分广泛，因而选择合适的菌种作为吸附剂显得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种用于处理重金属废水的生物吸附剂的制备方法，利用不同类的微生物活菌，在不同的吸附机理的作用下，对不同的重金属(Cd2+,Hg2+,Cu2+,Zn2+,Ni2+,Ag2+,Pb2+)进行吸附。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种处理重金属废水的方法，包括如下步骤，

1)固定化细胞球的制备：A)将聚乙烯醇、海藻酸钙、丙烯酰与水按质量比6～15：0.5～1.5：3～5：100比例进行混合后，得聚乙烯醇水溶胶，将混合发酵培养后收集的类产碱假单胞菌和酿酒酵母菌体加入至聚乙烯醇水溶胶中形成混合溶液，其中，产碱假单胞菌和酿酒酵母菌体的添加量满足每100mL的聚乙烯醇水溶胶中添加4-6g湿重的产碱假单胞菌和酿酒酵母混合菌；B)将混合溶液用蠕动泵加入到含3～5w/v％N’-亚甲基双丙烯酰胺和1-2w/v％CaSO4的饱和硼酸溶液中，形成凝胶球，放置-20℃条件下冷却5-10h,室温下解冻,然后再置于-10℃条件下冷却1-2h,室温下解冻后，将凝胶球投入质量浓度为0.2～0.5g/L磷酸盐中，得到外形呈球状，内部呈多孔网状结构的固定化细胞球；