本发明专利技术公开了一种Bacillus subtilis枯草芽孢杆菌菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，包括以下步骤：A、将牛肉膏和蛋白胨溶于蒸馏水中且pH调至7‑8制成培养基，称取枯草芽孢杆菌菌粉于玻璃容器中，培养后的菌液保存在4‑6℃条件下的冰箱中冷藏备用；B、将底物溶液加入到枯草芽孢杆菌上清液中，摇匀，放置在室温下静置18‑26h，静置22‑36h，排除上清液并将底部沉淀物清除。本发明专利技术的构思是从自然界微生物参与矿物岩石形成过程的机理中得到启发，将游离态重金属钝化为稳定的、颗粒较大的矿化产物，避免土壤和水体中的重金属向食物链迁移，并且选取了枯草芽孢杆菌钝化重金属离子，并进行了可行性实验，确定具体的配方用量。因枯草芽孢杆菌菌液自身的局限性，采用枯草芽孢杆菌菌粉代替菌液，快速应用于实际电镀镍污染的治理，具有治理效果显著，环境影响小的优点。
【技术实现步骤摘要】
Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液方法和分离罐及试验方法
本专利技术涉及一种Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法。本专利技术还涉及一种Bacillussubtilis枯草芽孢杆菌菌粉矿化去除电镀镍溶液方法的去除效率试验方法。
技术介绍
金属矿区、皮革和电镀工业周围水体、土壤中游离重金属离子对环境造成严重污染。游离重金属离子污染可使生态系统退化、土壤质量下降，同时污染农作物，威胁到人类的健康和生命安全。重金属污染主要是环境中游离的重金属离子与动、植物蛋白结合，使蛋白质变质，从而引起中毒。重金属离子污染具有三大特点：①隐蔽性，往往重金属离子污染积累到一定程度才能表现出来。②长期性，据Allaway的估算进入土壤的重金属，通过植物吸收使其在土壤中消失的时间：As和Cd为100a；Cu、Mn、Mo和Zn为1000a；Co、Pb、Ni、Cr和V为10000a。③不可逆性，矿物中的重金属离子进入环境需要经过氧化作用，因此往往是一个不可逆过程。基于重金属以上特点及危害性，重金属污染土壤的治理就成为世界研究的热点和难点。依据不同重金属的污染性质不同，可将重金属污染治理方法分为三类：化学法、物理化学法和生物修复法。化学法主要应用于金属离子浓度较高的废水处理，包括化学浮选法、化学沉淀法及氧化还原法；物理化学处理方法包括三种技术：离子交换技术、吸附法、膜分离技术；生物修复方法是目前重金属污染治理领域的热门研究方向，包括植物修复技术和微生物吸附技术。重金属污染的废水有多种处理方法，一般分为两类：一类是改变重金属存在形态，使得可溶的重金属离子转变为难溶或者不溶的重金属沉积物，并将其从废水中除去。另一类是不改变重金属存在的形态，而对重金属废液进行浓缩分离，可采用电渗析法、反渗透法、蒸发浓缩法、离子交换法等。生物修复技术是利用特定的生物（植物、微生物或原生动物）将重金属吸收、转化、降解、富集、转移，进而恢复土壤系统正常生态功能的过程，是实现环境净化、生态效应恢复的生物措施，是重金属污染土壤的环境友好型治理技术。利用微生物（包括枯草芽孢杆菌、酵母和藻类等）来治理重金属污染，国内外已有相关报道。微生物修复重金属的机理主要包括以下两方面：（1）细胞代谢，专一性的代谢途径可使重金属被生物沉淀或通过生物转化使其低毒或易于回收；（2）生物吸附，即利用活细胞、无生命的生物体、金属结合蛋白和多肽或生物多聚体作为生物吸附剂，发生空泡吞饮、沉淀和氧化还原反应等。重金属污染控制与治理是关系到国计民生和社会经济发展的重大问题，已引起世界范围的高度关注和积极应对。本专利技术从自然界微生物参与矿物岩石形成过程的机理中得到启发，将游离态重金属钝化为稳定的、颗粒较大的矿化产物，避免土壤和水体中的重金属向食物链迁移。本文选取了枯草芽孢杆菌钝化重金属离子，并进行了可行性实验。根据实际应用条件，确定具体的配方用量。因枯草芽孢杆菌菌液自身的局限性，可采用枯草芽孢杆菌菌粉代替菌液，快速应用于实际重金属污染的治理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，该方法去除效率更高且对环境影响更小。本专利技术所要解决的技术问题还包括提供一种Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液方法的去除效率试验方法。为此，本专利技术提供的一种Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，其特征是：包括以下步骤：Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，其特征是：包括以下步骤：A、将牛肉膏和蛋白胨溶于蒸馏水中且pH调至7-8制成培养基，称取枯草芽孢杆菌菌粉于玻璃容器中，将培养基同样加入玻璃容器中，搅拌均匀，封闭玻璃容器出口处，并放置于恒温振荡培养箱中，调节培养箱的温度为28-30℃，转速160-180rpm（转/分钟），培养18-26h，培养后的菌液保存在4-6℃条件下的冰箱中冷藏备用；B、将底物溶液加入到枯草芽孢杆菌上清液中，摇匀，放置在室温下静置18-26h；加入等摩尔电镀镍溶液，立刻有大量浅绿色沉淀，再搅拌均匀，静置18-26h，排除上清液并将底部沉淀物清除。本专利技术还提供了一种上述Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法使用的净化分离罐，包括罐体，罐体内带有沉淀腔，沉淀腔上部带有上清液出水口，所述罐体底部带有罐底阀，所述罐体顶部带有菌液调配腔，菌液调配腔配置有搅拌桨，罐体顶部带有搅拌桨驱动器，菌液调配腔上部带有两个液体输入口、底部带有与沉淀腔相通的排料口，排料口配置有调节阀。本专利技术还提供了一种Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液方法的去除效率试验方法，其特征是：包括以下步骤：A、将5克牛肉膏和3克蛋白胨溶于1L蒸馏水中且pH调至7.0，提取电镀镍溶液（pH=5.5-6.0，0.025mol/L）；1L菌液通过离心分离可得到大约20g左右的菌泥，因此，称取10克枯草芽孢杆菌菌粉于500mL锥形瓶中，加入500mL培养基，搅拌均匀；用棉纱布包裹锥形瓶瓶口经橡皮筋扎住，放置于恒温振荡培养箱中，调节培养箱的温度为29.8℃，转速170rpm，培养24h；测定菌液的OD值为1.23，以此为基准进行重金属处理实验；培养后的菌液保存在4℃条件下的冰箱中冷藏，备用；B、将40mL底物溶液（0.1mol/L）加入到500mL枯草芽孢杆菌上清液中，摇匀，放置在室温下静置24h。加入等摩尔电镀镍溶液（0.004摩尔，160mL），立刻有大量浅绿色沉淀，搅拌均匀，静置24h；取10mL上清液，通过原子吸收光谱测定该溶液中镍离子的浓度为0.00114mol/L，去除率约为71.4%，底物分解率约为80%；C、进一步实验显示，将40mL底物溶液（0.1mol/L）加入到500mL枯草芽孢杆菌上清液中，摇匀，放置在室温下静置24h；加入0.0032mol电镀镍溶液（128mL），通过原子吸收光谱测定溶液中镍离子的浓度约为0mol/L，去除率约为100%；过滤上清液得到浅绿色沉淀浆料，用去离子水和无水乙醇反复洗涤沉淀物3次，过滤，将滤饼放置在40±2℃烘箱中干燥，最后得到浅绿色粉末样品。本专利技术的技术效果：本专利技术的构思是从自然界微生物参与矿物岩石形成过程的机理中得到启发，将游离态重金属钝化为稳定的、颗粒较大的矿化产物，避免土壤和水体中的重金属向食物链迁移，并且选取了枯草芽孢杆菌钝化重金属离子，并进行了可行性实验，确定具体的配方用量。因枯草芽孢杆菌菌液自身的局限性，采用枯草芽孢杆菌菌粉代替菌液，快速应用于实际电镀镍污染的治理，具有治理效果显著，环境影响小的优点。附图说明图1为本专利技术中生成的生物磷酸镍的FTIR光谱。图2为酶和底物作用示意图。图3为AP催化磷酸酶单酯的水解反应和转移反应的动力学图解。图4为粉末XRD分析结果。图5为生物Ni3(PO4)2·8H2O的TEM图像。图6为生物Ni3(PO4)2·8H2O的粒径分布图。图7为生物Ni3(PO4)2·8H2O的热重-差热曲线图。图8为底物掺量对镍离子去除效率的影响曲线图。图9为镍离子溶液的pH值对镍离子去除效率的影响曲线图。图10为本专利技术提供的净化分离罐的结构示意图。具体实施方式以下结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Bacillus subtilis 菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，其特征是：包括以下步骤：A、将牛肉膏和蛋白胨溶于蒸馏水中且pH调至7‑8制成培养基，称取枯草芽孢杆菌菌粉于玻璃容器中，将培养基同样加入玻璃容器中，搅拌均匀，封闭玻璃容器出口处，并放置于恒温振荡培养箱中，调节培养箱的温度为28‑30℃，转速160‑180rpm（转/分钟），培养18‑26h，培养后的菌液保存在4‑6℃条件下的冰箱中冷藏备用；B、将底物甘油磷酸钠溶液加入到枯草芽孢杆菌上清液中，摇匀，放置在室温下静置18‑26h；加入等摩尔电镀镍溶液，立刻有大量浅绿色沉淀，再搅拌均匀，静置22‑36h，排除上清液并将底部沉淀物清除。
【技术特征摘要】
1.一种Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，其特征是：包括以下步骤：A、将牛肉膏和蛋白胨溶于蒸馏水中且pH调至7-8制成培养基，称取枯草芽孢杆菌菌粉于玻璃容器中，将培养基同样加入玻璃容器中，搅拌均匀，封闭玻璃容器出口处，并放置于恒温振荡培养箱中，调节培养箱的温度为28-30℃，转速160-180rpm（转/分钟），培养18-26h，培养后的菌液保存在4-6℃条件下的冰箱中冷藏备用；B、将底物甘油磷酸钠溶液加入到枯草芽孢杆菌上清液中，摇匀，放置在室温下静置18-26h；加入等摩尔电镀镍溶液，立刻有大量浅绿色沉淀，再搅拌均匀，静置22-36h，排除上清液并将底部沉淀物清除。2.根据权利要求1所述的Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，其特征是：A、将10克牛肉膏和6克蛋白胨溶于1L蒸馏水中且pH调至7.0，称取20克枯草芽孢杆菌菌粉于500mL锥形瓶中，加入500mL培养基，搅拌均匀，用棉纱布包裹锥形瓶瓶口经橡皮筋扎住，放置于恒温振荡培养箱中，调节培养箱的温度为29.8℃，转速170rpm，培养24h，培养后的菌液保存在4℃条件下的冰箱中冷藏备用；B、将40mL底物甘油磷酸钠溶液加入到100mL枯草芽孢杆菌上清液中并摇匀，底物pH=8.8-9.5、其中含有0.02mol的甘油磷酸钠，上清液中菌粉含量4克，放置在室温下静置24h；加入等摩尔电镀镍溶液，电镀镍溶液共有400mL、其中含有镍0.01摩尔，立刻有大量浅绿色沉淀，搅拌均匀，静置24h，排除上清液并将底部沉淀物清除；C、将底部沉淀物静置15-20日待底物中的微生物自行消融。3.根据权利要求1所述的Bacillussubtilis菌粉矿化去除电镀镍溶液的方法，其特征是：每100mL枯草芽孢杆菌溶液的甘油磷酸钠加入量为0.02mol，镍离子溶液的pH调节至6，每百毫升枯草芽孢杆菌菌液最佳含枯草芽孢杆菌菌粉量为4克。...
【专利技术属性】
技术研发人员：於孝牛，余闯，蔡晓庆，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。