本发明专利技术公开了一种处理重金属废水的方法，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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种用于处理重金属废水的生物吸附剂的制备方法及其应用。
技术介绍
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；但是，目前为了使生物吸附剂易于再生利用，需要将生物细胞进行固定化，这样增加了生物吸附剂制作成本高。因真菌类生物的细胞壁含有大量的几丁质和其他葡聚糖如甘露聚糖、半乳糖和氨基葡萄糖等，在重金属吸附过程中，其细胞表面的官能团—COOH,—NH2,—OH能与金属离子的结合，从而达到对金属离子吸附目的，其中，根霉属的菌株对大多数金属有良好的吸附作用，而米根霉因其细胞壁中几丁质含量较高等优点而成为生物吸附剂的选择之一，专利201310482555.X选择以米根霉菌体为吸附物质，与混合铁盐溶液反应后，加入茭白叶粉和固化剂制备得到磁性生物吸附剂，其以失活的菌体作为生物吸附剂的原料，另外，制备过程复杂。有文献报道，大小均一的霉菌菌丝球能很好去除废水中金属离子，虽霉菌其本身具有成球的特点，但受环境条件的影响，菌丝的聚集体可能呈现不同的形态，如均匀的菌丝球、絮状的菌丝体、不规则的菌丝团等，因此要得到重复性以及平行性好的理想形态的菌体形态并不容易，另外不同发酵的条件下得到的米根霉菌体中几丁质含量不一样，从而使得对废水中金属离子的吸附效果不一样。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于处理重金属废水的生物吸附剂的制备方法，通过简单有效的方式得到球状直径为0.4-0.8mm的菌丝球，且菌体中几丁质含量高，在处理废水时，对大部分金属离子具有较好的吸附效果。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是这样的，一种用于处理重金属废水的生物吸附剂，采用如下方法制备而成：1)淀粉质原料水解液的制备：A)将市售的淀粉质原料粉碎，得平均粒径为500-1000微米的微淀粉质原料；B)将微淀粉质原料与水以150-200％的比例混合成糊状后，加热至40-70℃，加入淀粉酶和植物蛋白酶，淀粉酶加酶量为1200-1500U/g微淀粉质原料，植物蛋白酶的用量为微淀粉质原料的0.1-0.2wt％，然后趁热经过800-1000目的丝网过滤，得均一的滤液，滤液冷却后加水调整糖度，制成总糖为20-30g/L淀粉质原料水解液，所得淀粉质原料水解液由淀粉质水解清液与淀粉质水解残渣颗粒组成，所述淀粉质水解清液与淀粉质水解颗粒的重量比为90-95：5-10；2)米根霉菌丝球的制备：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，接种后孢子在培养基中浓度为105-106个/mL，于25-30℃，200-250rpm的转速下，振荡培养24-48h后，过滤收集得到直径为0.1-0.5mm米根霉菌丝球。优选地，所述的淀粉质原料为玉米粉、脱胚玉米粉或木薯粉。进一步优选地，所述的淀粉质原料为玉米粉。本专利技术还提供了一种应用上述生物吸附剂处理重金属废水的方法，包括如下步骤：1)生物吸附器的制备：所述的生物吸附组由多根吸附柱串接而成，所述的吸附柱下部侧壁上设置有进水口，吸附柱上部侧壁上设置有溢出口，吸附柱内设置有上筛网和下筛网，上筛网所在位置高于进水口所在的位置，下筛网所在位置低于溢出口所在的位置，所述的吸附柱侧壁与上、下筛网所围成的吸附空间内填充有米根霉菌丝球，米根霉菌丝球在吸附孔内填充率为50-80％，该吸附空间内还设置设有环形导流筒，所述的环形导流筒的上端与下端分别与上筛网和下筛网不接触，吸附柱底部设置有曝气装置，该曝气装置位于环形导流筒下方；2)重金属废水的处理：将重金属废水中初始重金属离子浓度调整≤800mg/L，PH调整为5-7后，依次流经生物吸附器，在每根吸附柱内的水力停留时间0.5-1h。有益效果：1、淀粉质原料经本专利技术所采用的方法进行水解处理后，由5-15wt％淀粉质水解残渣颗粒和70-80wt％的淀粉质水解清液组成，利用其对米根霉进行培养时，淀粉质水解清液能为米根霉的生产提供碳源、氮源和其他微量元素，而淀粉质水解残渣颗粒为孢子的生长提供载体，与常用来控制米根霉成型的碳酸钙等相比，其有先天优势，其均匀、稳定的分散在淀粉质液化清液中，因而使得孢子在生长过程中，发育为菌丝体后，不断地缠绕在淀粉质原料水解液中残渣颗粒上，进而形成致密、且有一定机械强度的菌丝球，经大量实验验证，采用单一的淀粉质原料水解液，无需在添加任何物质的情况下，米根霉孢子液能很好地成球，而且球形大小均一(球为50-100um)、生物量大，几丁质含量高，可直接填充吸附柱内，对重金属离子吸附能力大。2、在曝气装置的作用下，米根霉菌丝球悬浮于上筛网、下筛网与吸附柱侧壁所围成的空间内，并在环形导流筒体外形成环流，强化了米根霉菌丝球与废水的接触，进而加强了米根霉菌丝球对重金属离子吸附。附图说明图1为生物吸附器的结构示意图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，这些实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。以下实施例中，几丁质提取的方法为：将菌丝体烘干至恒重，取40g，加入0.5mol/L盐酸溶液，沸水浴1h，水洗至中性，离心收集固体；加入15％氢氧化钠溶液，沸水浴30min，脱出蛋白质，洗至中性，离心收集固体，再加入适量草酸溶液于70℃温浴30min，水洗至中性，离心收集固体，即为甲壳素；加入50％氢氧化钠溶液121℃处理2.5h脱乙酰基，水洗至中性，离心收集固体，加入0.1mol/L盐酸溶液，沸水浴2h，再用氢氧化钠溶液调pH10，离心收集沉淀，干燥后得壳聚糖。实施例1一种用于处理重金属废水的生物吸附剂，采用如下方法制备而成：1)玉米粉水解液的制备：A)将市售的玉米粉粉碎，得平均粒径为800微米的微玉米粉；B)将微玉米粉与水以180％的比例混合成糊状后，加热至40-70℃，加入淀粉酶和植物蛋白酶，淀粉酶加酶量为1300U/g微玉米粉，植物蛋白酶的用量为微玉米粉的0.15wt％，然后趁热经过800-1000目的丝网过滤，得均一的滤液，滤液冷却后加水调整糖度，制成总糖为30g/L玉米粉水解液，所得玉米粉水解液由玉米粉水解清液与玉米粉水解残渣颗粒组成，所述玉米粉水解清液与玉米粉水解颗粒的重量比为90-95:5-10；2)米根霉菌丝球的制备：以玉米粉水解液为培养基，在pH＝3-6的条件下接入米根霉孢子悬浮液，接种后孢子在培养基中浓度为105-106个/mL，于25-30℃，200-250rpm的转速本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于处理重金属废水的生物吸附剂，其特征在于，采用如下方法制备而成：1）淀粉质原料水解液的制备：A)将市售的淀粉质原料粉碎，得平均粒径为500‑1000 微米的微淀粉质原料；B)将微淀粉质原料与水以150‑200%的比例混合成糊状后，加热至40‑70℃，加入淀粉酶和植物蛋白酶，淀粉酶加酶量为1200‑1500 U/g微淀粉质原料，植物蛋白酶的用量为微淀粉质原料的0.1‑0.2wt%， 然后趁热经过800‑1000目的丝网过滤，得均一的滤液，滤液冷却后加水调整糖度，制成总糖为20‑30g/L淀粉质原料水解液，所得淀粉质原料水解液由淀粉质水解清液与淀粉质水解残渣颗粒组成，所述淀粉质水解清液与淀粉质水解颗粒的重量比为90‑95 ：5‑10；2）米根霉菌丝球的制备：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，接种后孢子在培养基中浓度为105‑106个/mL，于25‑30℃，200‑250rpm的转速下，振荡培养24‑48h后，过滤收集得到直径为0.1‑0.5mm米根霉菌丝球。
【技术特征摘要】
1.一种用于处理重金属废水的生物吸附剂，其特征在于，采用如下方法制备而成：
1）淀粉质原料水解液的制备：A)将市售的淀粉质原料粉碎，得平均粒径为500-1000微米的微淀粉质原料；B)将微淀粉质原料与水以150-200%的比例混合成糊状后，加热至40-70℃，加入淀粉酶和植物蛋白酶，淀粉酶加酶量为1200-1500U/g微淀粉质原料，植物蛋白酶的用量为微淀粉质原料的0.1-0.2wt%，然后趁热经过800-1000目的丝网过滤，得均一的滤液，滤液冷却后加水调整糖度，制成总糖为20-30g/L淀粉质原料水解液，所得淀粉质原料水解液由淀粉质水解清液与淀粉质水解残渣颗粒组成，所述淀粉质水解清液与淀粉质水解颗粒的重量比为90-95：5-10；
2）米根霉菌丝球的制备：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，接种后孢子在培养基中浓度为105-106个/mL，于25-30℃，200-250rpm的转速下，振荡培养24-48h后，过滤收集得到直径为0.1-0.5mm米根霉菌丝球。
2.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪寅，
申请(专利权)人：洪寅，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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