[发明专利]冬虫夏草发酵菌丝体在重金属废水处理中的应用及处理方法

说明书

 

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及一种冬虫夏草发酵菌丝体在重金属废水处理中的应用及处理方法。

背景技术

重金属通常是指比重在5 以上的金属。重金属广泛分布于大气圈、岩石圈、生物圈和水圈中。正常情况下，重金属自然本底浓度不会达到有害的程度。但随着大规模工业生产和排污以及大范围施用农药，有毒有害金属如铅、镉、汞、砷、铬、锑等进入大气、水体和土壤，引起环境的重金属污染。而重金属环境污染物则通过食物链形成食源性重金属污染。

重金属对人体的危害性集中体现于重金属的难以降解以及难以发现。一般有机化合物可通过自然界自身物理的、化学的或生物的净化，降低或解除有害性；而重金属具有富集性，难以在环境中降解，通过食物链的生物放大作用下成千百倍富集，然后进入人体，很难自然排出或彻底清除，对人体的危害一般是终生不可逆。因此，国内外有关学者都在积极探寻减少或清除对环境严重污染的重金属的方法。

清除重金属的传统方法主要有化学沉淀法、离子交换法、电解法和膜分离技术等。这些处理方法在一定程度上取得了良好的效果，但这些方法普遍存在二次污染，特别是当水中的重金属浓度较低（小于100 mg/L）时，不仅去除率低，而且费用高。

生物吸附法是一种新颖的废水处理方法，该法利用生物体或其衍生物吸附水中的金属离子，达到去除重金属的目的。目前，生物吸附剂主要包括细菌、真菌、藻类和农业废弃物，其吸附机理主要包括离子交换机理、表面配合机理、氧化还原及无机微沉淀机理和酶促机理。该法具有高效、高特异性、无二次污染、吸附材料来源广泛等优点。因此利用生物材料累积重金属已成为当前该类废水处理技术的研究与开发热点。但是，这些天然的生物材料一般来讲吸附和去除重金属离子的能力有限，需要对其进行改性处理，才能充分发挥其处理重金属离子的能力。这样就在一定程度上增加了处理的成本，使处理工艺复杂化，不利于大面积推广应用。并且改性方法多为化学法，需要用到强酸强碱等化学试剂，从而又引入了化学污染。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种冬虫夏草发酵菌丝体在重金属废水处理中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种用冬虫夏草发酵菌丝体处理重金属废水的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

冬虫夏草发酵菌丝体在重金属废水处理中的应用。

一种用冬虫夏草发酵菌丝体处理重金属废水的方法，包括以下步骤：将冬虫夏草发酵菌丝体直接投入到重金属废水中，混匀，震荡吸附。

所述的重金属废水的浓度优选为5～500 mg/L。

所述的冬虫夏草发酵菌丝体的投加量优选为100～1000 mg/100 mL（M_干重/V），较优为100～300 mg/100 mL。

所述的震荡吸附的条件优选为：温度为25～30℃；震荡转速为120～220 rpm；吸附时间为2～12小时，较优为6～8小时。

冬虫夏草发酵菌丝体在重金属离子吸附剂中的应用。

一种重金属离子微生物吸附剂为冬虫夏草发酵菌丝体。

一种重金属离子吸附剂，包含冬虫夏草发酵菌丝体。

上述冬虫夏草发酵菌丝体优选通过包括如下步骤的制备方法得到：

（1）将冬虫夏草（Cordyceps sinensis）在发酵培养基中进行发酵培养，得到发酵液；

（2）将发酵液离心，得到的冬虫夏草发酵菌丝体沉淀。

所述的发酵培养基的配方优选为：以发酵液的总体积计，所述的发酵培养基含有以下组分（质量体积比）：大豆粉1～4%，较优为2%；玉米粉2～6%，较优为4%；蔗糖2～6%，较优为4%；酵母粉0～0.5%，较优为0.3%；KH₂PO₄ 0.1～0.5%，较优为0.2%；MgSO₄ 0.01～0.1%，较优为0.04%；所述的发酵培养基的pH为5～7，较优为6。

所述的发酵培养的条件优选为：温度25～30℃，较优为28℃；摇床转速100～220 rpm，较优为150 rpm；装液量30～80 mL/250 mL，较优为40 mL/250 mL；培养时间48～120小时，较优为72小时。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：