[发明专利]一种微生物重金属沉淀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属废水处理领域，具体的讲，涉及一种重金属沉 淀剂。

背景技术

印刷线路板(PCB)制造、金属清洗及表面处理、无机盐生产、 电镀、标牌制作、铜湿法冶金等行业中会使用含铜的溶液或产生含铜 蚀刻废液，废液的具体含铜量在0.2-200克/升，可分为酸性体系和碱 性体系。这些含铜蚀刻废液如果不加以处理直接排放会造成很严重的 环境污染问题，现有对重金属铜的常规处理方法主要包括：化学沉淀 法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法、活性炭和硅胶吸附法和膜分 离法等，但是这些方法存在去除不彻底、费用昂贵、产生有毒污泥或 其他废料等缺点。因此人们一直致力于研究与开发高效环保型的重金 属废水处理技术和工艺。微生物处理法是利用细菌、真菌(酵母)、 藻类等生物材料及其生命代谢活动去除废水中的铜离子，其主要原理 是利用微生物对铜离子的吸附或沉淀作用把铜离子去除，从而降低废 水中重金属离子的浓度。

城市污泥是污水处理过程中必然产生的沉淀物。目前，我国城 市污泥年产生量约700万吨干重，根据我国城市污水处理目标，预计 到2010年污泥产生量将超过800万吨干重。如何妥善处置这些数量 日益庞大、高度集中的有机固体废弃物，是城市污水处理厂最头痛的 问题之一。

在国际上，现行污泥的处置方式主要有：填埋、土地利用、焚 烧等，但它们都存在各自难以克服的缺陷，并且也不能满足当前的实 际需要。例如，污泥填埋占地面积大，合适的填埋场地正急剧减少， 并且污泥中有害成分的渗漏会对地下水造成污染；污泥土地利用存在 因污泥大量使用而造成的重金属、有机污染物与病原体等物质污染食 物链与威胁人类健康的问题；而污泥焚烧的投资成本和操作费用高， 处理成本是填埋法、土地利用的好几倍，并且技术要求高，容易产生 二噁英等二次污染物。

在我国，目前城市污泥的主要处置方式是随意弃置与简单填埋， 这不仅极大地浪费了污泥中大量的有机质和氮、磷等植物养分，而且 已成为水土环境的新隐患，严重干扰了污水处理厂的正常运行。缺乏 稳定、环境安全与经济有效的资源化技术是当前我国城市污泥所面临 的实际现状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去除重金属效果好，成本低，环保的 微生物重金属沉淀剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微生物重金属沉淀剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)污泥调理：将城市污泥的含固率调至2-5％，加入1-5g/L 消泡剂，用酸或碱调pH为6.5-8.0，搅拌均匀后，灭菌，冷却至30-35℃ 备用；

(2)摇瓶培养：将托木尔水螺菌接种到装有牛肉膏蛋白胨液体 培养基的瓶中，进行摇瓶培养，培养条件为：温度28-32℃、转速 150-250转/分，瓶装液量20-40％，培养时间8-12小时；所用的托木 尔水螺菌的拉丁学名为Aquaspirillum tuomuerense，可在国内微生物 保藏机构直接购得。

(3)种子罐发酵：将托木尔水螺菌摇瓶菌液移入种子罐，接种 量为1-3％，进行发酵培养，培养条件为：罐温28-32℃、罐压 0.02-0.06MPa、每分钟的通气体积量为培养基体积的1.0-1.5倍、搅拌 速度200-260转/分、发酵时间8-12小时；

(4)发酵罐发酵：按2-8％的接种量将托木尔水螺菌种子液移种 到发酵罐，培养条件为：罐温28-32℃、罐压0.02-0.06MPa、每分钟 的通气体积量为培养基体积的1.0-1.5倍、搅拌速度180-220转/分、 发酵时间30-42小时；

(5)发酵液后处理：发酵结束后，用无机酸将发酵液pH调为 4.0-4.5，然后用高速离心法浓缩发酵液，浓缩倍数为1-5倍，浓缩液 加入0.2-2g/L防腐剂，搅拌均匀，分装，得到微生物重金属沉淀剂液 体产品。

在上述制备方法中，步骤(1)中所述的消泡剂优选为泡敌、聚 丙二醇、豆油或花生油。

在上述制备方法中，步骤(1)中所述的酸是指磷酸、硫酸或盐 酸。

在上述制备方法中，步骤(1)中所述的碱优选为KOH、NaOH 或Ca(OH)₂。

在上述制备方法中，步骤(1)中所述灭菌是指在种子罐或发酵 罐中经15磅压力与121℃下灭菌30-60分钟。