一种水体去除重金属污染的螯合剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水体去除重金属污染的螯合剂及其制备方法和应用，该螯合剂包括复合微生物菌剂、有机‑无机絮凝剂、聚合氯化铝、纳米偏硅酸钠、2‑磷酸甘油；采用复合微生物菌剂从多方面对重金属离子进行作用将易溶解重金属离子还原为难溶性重金属离子盐后在絮凝剂作用下去除，而且有机‑无机絮凝剂将有机絮凝与无机絮凝结合，使其同时具有吸附中和和吸附架桥功能，大大提升单一种类絮凝剂的絮凝效果，并且本发明专利技术中采用多种絮凝剂复合，结合不同的絮凝机理，迅速有效的将转化后的重金属盐去除，将其应用于养殖水体的净化，高效且具有良好的重金属去除效果，且本发明专利技术提供的处理剂制备工艺简便，适用于广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种水体去除重金属污染的螯合剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及环境治理
，特别涉及一种去除重金属污染的螯合剂及其制备方法和应用。
技术介绍
自然界存在的90种元素中，有53种是重金属，由于它们大多数属于过渡元素，因此它们的电子排列方式不仅决定了它们可以形成复合物，而且在固氮、水净化、碳碳键的重排、基因转录、细胞的发育调控等复杂的生化反应中起着重要的作用，然而，在更多情况下它们却担当着负面效应的角色，重金属在浓度很高的情况下会在细胞内累积形成非特异性的复合物而引起细胞中毒，某些金属离子例如Hg2+、Cd2+、Ag2+有很高的毒性，它们能够替代细胞内有功能的金属离子，结合于重要的呼吸蛋白上，导致蛋白质和DNA变性。重金属水体有关环境中最常见的污染物，它们通过多种途径进入水体，并在水生生物的代谢过程中在水生生物中积累，富集与养殖水体中的重金属通过食物链进入人体，严重危害环境健康和人体健康。因此，重金属污染的养殖水体的改良和修复，已成为当今农林渔业等可持续发展和环境质量改善中多学科研究的难点和热点。现有技术中针对养殖水体的重金属处理方法多采用化学絮凝或物理吸附以及微生物处理，但是多采用单一原理的处理方案进行处理剂的制备，无法针对复杂的养殖水体进行高效且长效的作用，其作用效果有限，难以达到安全标准，因此，如何提供一种复合的重金属螯合剂是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种去除重金属污染的螯合剂及其制备方法和应用，将复合微生物菌剂与复合絮凝剂结合，采用絮凝剂和微生物的吸附和聚合沉淀以及还原作用对重金属离子进行絮凝聚集，以达到去除重金属的目的。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水体去除重金属污染的螯合剂，包括以下重量份数的组分：复合微生物菌剂30-45份，有机-无机絮凝剂20-30份，聚合氯化铝18-23份，纳米偏硅酸钠5-14份，2-磷酸甘油5-13份。优选的，所述有机无机絮凝剂为聚合硫酸铁和有机胺类衍生物的复合物。优选的，所述有机胺类衍生物为聚二甲基二烯丙基氯化铵。优选的，所述复合微生物菌剂为恶臭假单胞菌、大肠杆菌、硫酸还原菌、柠檬酸杆菌和约氏不动杆菌的任意比例混合物，且有效活菌数≥100亿/g。进一步的，所述硫酸还原菌为脱硫弧菌、脱硫微菌、脱硫杆菌、脱硫八叠菌、脱硫肠菌、热脱硫杆菌或古球菌中的一种或多种。上述优选技术方案的原理是：恶臭假单胞菌和大肠杆菌可分泌可溶性的重金属还原酶，可将重金属离子由可溶性离子还原为难溶性离子，降低溶解度并在絮凝剂的配合作用下絮凝去除重金属离子；硫酸还原菌可将硫酸根离子还原成硫离子，硫离子与水体中重金属离子发生沉淀反应形成不溶性重金属硫化物后由絮凝剂聚集去除；柠檬酸杆菌可分泌酸性磷酸酶，催化2-磷酸甘油水解释放无机磷酸盐，从而在微生物细胞表面积累大量磷酸盐，并与水体中重金属离子发生沉淀反应形成金属磷酸盐沉淀，在絮凝剂的作用下去除；约氏不动杆菌可直接释放无机磷酸盐与重金属离子结合生成重金属磷酸盐沉淀，在絮凝剂的作用下去除；多种微生物菌剂在不同的作用原理下结合作用，有效去除水体中重金属离子，且有效降低其余金属离子的影响。本专利技术还提供了一种如上技术方案所述的水体去除重金属污染的螯合剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一：有机-无机絮凝剂的制备取一定量的聚合硫酸铁溶液置于烧杯中，加热搅拌并缓慢加入聚二甲基二烯丙基氯化铵粉末，搅拌分散至形成均相溶液，得到聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复合絮凝剂，即有机-无机絮凝剂；步骤二：螯合剂的制备按质量份数称取原料后混合搅拌均匀后静置至气泡消失即得水体去除重金属污染的螯合剂。优选的，所述步骤一中聚合硫酸铁与聚二甲基二烯丙基氯化铵的摩尔比为1∶1。优选的，所述步骤一中聚合硫酸铁搅拌加热至60-65℃后保持恒温缓慢加入聚二甲基二烯丙基氯化铵粉末。本专利技术还提供了如上
技术实现思路
中所述的水体去除重金属污染的螯合剂的应用，将其应用于养殖水体去除重金属，所述养殖水体pH在6.5-8之间。进一步的，所述螯合剂的投加量为500ml/亩1米水深的养殖水体。经由上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术提供了一种水体去除重金属污染的螯合剂及其制备方法和应用，其中采用复合微生物菌剂从多方面对重金属离子进行作用将易溶解重金属离子还原为难溶性重金属离子盐后在絮凝剂作用下去除，而且有机-无机絮凝剂将有机絮凝与无机絮凝结合，使其同时具有吸附中和和吸附架桥功能，大大提升单一种类絮凝剂的絮凝效果，并且本专利技术中采用多种絮凝剂复合，结合不同的絮凝机理，迅速有效的将转化后的重金属盐去除，高效且具有良好的去除效果，且本专利技术提供的处理剂制备工艺简便，适用于广泛推广应用。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。螯合剂的制备步骤，具体如下：步骤一：有机-无机絮凝剂的制备取一定量的聚合硫酸铁溶液置于烧杯中，搅拌加热至60-65℃后缓慢加入聚二甲基二烯丙基氯化铵粉末，其中聚二甲基二烯丙基氯化铵粉末与聚合硫酸铁的摩尔比为1∶1，搅拌分散至形成均相溶液，得到聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复台絮凝剂，即有机-无机絮凝剂；步骤二：螯合剂的制备按质量份数称取原料后混合搅拌均匀后静置至气泡消失即得水体去除重金属污染的螯合剂。复合微生物菌剂30-45份，有机-无机絮凝剂20-30份，聚合氯化铝18-23份，纳米偏硅酸钠5-14份，2-磷酸甘油5-13份，其中，复合微生物菌剂为恶臭假单胞菌、大肠杆菌、硫酸还原菌、柠檬酸杆菌和约氏不动杆菌的任意比例混合物，且有效活菌数≥100亿/g，所述硫酸还原菌为脱硫弧菌、脱硫微菌、脱硫杆菌、脱硫八叠菌、脱硫肠菌、热脱硫杆菌或古球菌中的一种或多种。下面将采用具体的实施例制备处理剂，具体组分如下表：试验例取重金属污染的鱼塘水样40份，调整pH至6.5-8，之后均分为8组，每组5份，分别对应实施例1-5和对比例1-3的处理剂进行处理，投加螯合剂的量均为500ml/亩1米水深的水体，将原水样和处理后的水样测定重金属浓度，结果如下表：上述实施例表明，相较于对比例1-3中的处理结果，本专利技术中采用复合絮凝剂和复合微生物结合组成的螯合剂对重金属污染水体进行处理，具有明显优于采用单一絮凝螯合剂或只采用复合絮凝螯合剂处理的效果，且均达到了国家标准中针对饮用水的相关标准规定；并且由对比例1-3可以看出，有机-无机絮凝螯合剂的处理方式明显优于单纯无机絮凝螯合剂的结合处理方式；由实施例1-5和对比例3表明，复合微生物菌剂的加入极大地提升了重金属的去除效果。本说明书中各个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水体去除重金属污染的螯合剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：复合微生物菌剂30-45份，有机-无机絮凝剂20-30份，聚合氯化铝18-23份，纳米偏硅酸钠5-14份，2-磷酸甘油5-13份。/n

【技术特征摘要】
1.一种水体去除重金属污染的螯合剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：复合微生物菌剂30-45份，有机-无机絮凝剂20-30份，聚合氯化铝18-23份，纳米偏硅酸钠5-14份，2-磷酸甘油5-13份。


2.根据权利要求1所述的一种水体去除重金属污染的螯合剂，其特征在于，所述有机无机絮凝剂为聚合硫酸铁和有机胺类衍生物的复合物。


3.根据权利要求2所述的一种水体去除重金属污染的螯合剂，其特征在于，所述有机胺类衍生物为聚二甲基二烯丙基氯化铵。


4.根据权利要求1所述的一种水体去除重金属污染的螯合剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂为恶臭假单胞菌、大肠杆菌、硫酸还原菌、柠檬酸杆菌和约氏不动杆菌的任意比例混合物，且有效活菌数≥100亿/g。


5.一种权利要求1-4所述的水体去除重金属污染的螯合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：有机-无机絮凝剂的制备
取一定量的聚合硫酸铁溶液置于烧杯中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏咏梅，
申请(专利权)人：金满塘天津生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12