一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，涉及生物法废水处理材料技术领域，微生物絮凝剂，包括耐氟菌悬液、营养成分和固相载体；所述耐氟菌悬液为液体耐氟菌群，包括有效耐氟菌活菌数为不低于10亿/g；所述营养成分包括蔗糖、尿素、抗坏血酸和磷酸氢二钾；所述固相载体包括麦麸、玉米粉、豆粕中的一种或二种以上。本发明专利技术由从被含氟有机化合物污染的污泥中获得的液体耐氟菌群、蔗糖、甘油、尿素、抗坏血酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾制得。通过该原料制得的微生物絮凝剂对氟离子具有选择性，在处理含氟工业废水时效率高，使用量少，在水体中形成絮凝时间短，对环境友好，不产生二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂
本专利技术涉及生物法废水处理材料
，具体涉及一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂。
技术介绍
光伏行业是指围绕太阳能发电这一光伏效应，提供行业发展所需的原材料、电池、组件和系统以及附属产品的光伏转换全产业链条，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池及组件生产、相关生产设备制造等。相较于水电、风电、核电等传统能源，太阳能发电更为清洁、安全和可靠，系统既能独立发电又能并网运行，具有广阔前景。近年来，加快推进光伏行业发展已成为我国新能源革命的重要方向。然而，尽管太阳能光伏能源作为清洁能源，对环境十分友好，但生产过程中涉及大量切割、研磨和腐蚀等工艺，排出的清洗废水中含有大量氟离子，光伏行业已成为目前含氟废水污染的主要来源。现有研究表明，随着氟元素的迁移及富集，将产生一系列的环境问题，含氟废水的处理意义重大。现阶段对光伏行业含氟废水处理方法主要以传统的沉淀法为主，通过添加石灰和可溶性钙盐的方法，使氟离子生成CaF2沉淀后去除。这一方法通常可使氟化物浓度降至10mg/L左右，但不能满足工业废水减排回用氟化物浓度低于5mg/L的标准，更远高于氟化物浓度低于1mg/L的生活饮用水卫生标准。目前，除沉淀法外，化学絮凝剂也被广泛应用于含氟废水的处理中，但不同种类的絮凝剂普遍存在使用量过大，处理成本偏高，成渣量大且难以处理的问题，其中铝盐类、聚丙烯类絮凝剂还存在难以降解、具有潜在致癌风险等问题。相比于化学絮凝剂，微生物絮凝剂处理成本低、处理效果好、反应过程稳定、易于操作，且对环境无二次污染，在工业废水处理时具有明显优势。然而，现有的微生物絮凝剂绝大多数是应用于有机废水或重金属废水的处理中，针对含氟废水的应用尚不成熟。因此，寻求高效除氟的微生物絮凝剂，推动其在含氟废水处理方面的广泛应用，成为目前亟需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，达到能够达到高效絮凝、提升除氟效率、不产生二次污染的效果，本专利技术提供一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，填补了利用微生物絮凝剂处理含氟废水
的空白，具体方案如下：一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，包括耐氟菌悬液、营养成分和固相载体；所述耐氟菌悬液为液体耐氟菌群，包括有效耐氟菌活菌数为不低于10亿/g；所述营养成分包括蔗糖、尿素、抗坏血酸和磷酸氢二钾；所述固相载体包括麦麸、玉米粉、豆粕中的一种或二种以上。优选地，所述营养成分中各组分，按质量份数计包括蔗糖2-6份、尿素2-6份、抗坏血酸1-2份、磷酸氢二钾0.2-1份。优选地，所述营养成分还包括甘油、乙二胺四乙酸和磷酸二氢钾。优选地，所述营养成分中各组分，按质量份数计包括蔗糖2-6份、尿素2-6份、抗坏血酸1-2份、磷酸氢二钾0.2-1份、甘油2-10份、乙二胺四乙酸0.2-1份、磷酸二氢钾0.1-1份。优选地，所述固相载体中，麦麸粒径为200-300μm，玉米粉粒径为10-50μm，豆粕粒径为200-800μm。优选地，所述耐氟菌悬液制备方法包括以下步骤：1)取处理光伏行业含氟废水产生的好氧活性污泥，静置，吸取上清液于选择培养基中初次培养为富集种子菌液；2)将富集种子菌液接种于新的选择培养基中再次培养；将培养液离心去上清，得到浓缩的菌体细胞，以无菌水稀释后混匀，得到耐氟菌悬液。优选地，步骤1)所述选择培养基中包括50mg/L浓度的NaF。优选地，步骤1)所述初次培养为静置培养，培养温度为33-37℃，培养条件为95％N2，5％CO2，培养时间为3-5d。优选地，步骤1)所述富集种子菌液OD600为0.5以上。优选地，步骤2)所述接种，接种量为5％vol。优选地，步骤2)所述新的选择培养基中包括100mg/L浓度的NaF。优选地，步骤2)所述再次培养，培养温度为30-35℃，培养条件为95％N2，5％CO2，培养时间为5-7d。优选地，步骤2)所述得到的耐氟菌悬液OD600为0.8以上，有效耐氟菌活菌数不低于10亿/g。上述培养条件为95％N2，5％CO2，指培养箱环境气体组分及其体积百分含量。优选地，所述应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂中，固相载体与耐氟菌悬液的质量比为1:(80-120)。优选地，所述应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂中，营养成分与耐氟菌悬液的质量比为(5-25):(80-120)。在上述原料配方中，所选液体耐氟菌群具有较高的氟离子选择性；蔗糖这一单糖含量高的碳源，更易于菌群的产絮过程；甘油可保持起到缓冲作用，使制得的微生物絮凝剂具有较好的耐冲击性；尿素作为营养氮源，可提高菌群的产絮率；抗坏血酸在含氟废水中较为匮乏，可作为生长因子促进微生物细胞生长；乙二胺四乙酸具有螯合重金属的作用，可避免菌群受到含氟废水中重金属的影响；磷酸氢二钾和磷酸二氢钾作为有机盐化合物，可以调节水体的离子强度，强化反应速率。优选地，所述应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂的制备方法包括：(1)按比例将营养成分中的蔗糖、尿素、抗坏血酸和磷酸氢二钾与耐氟菌悬液混合均匀；(2)若营养成分中还包括其他组分，向步骤(1)产物中加入其他组分，混合均匀，若营养成分中不包括其他组分，则直接进行步骤(3)；(3)在搅拌条件下，将所得产物加入到固相载体中，混合均匀，静置。优选地，步骤(3)所述静置，温度为室温，时间为12-72h。优选地，所述营养成分中的蔗糖在耐氟菌悬液中的浓度为2-3％wt。有益效果本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出了一种用于光伏废水处理的高效除氟微生物絮凝剂，由从被含氟有机化合物污染的污泥中获得的液体耐氟菌群、蔗糖、甘油、尿素、抗坏血酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾制得。通过该原料制得的微生物絮凝剂对氟离子具有选择性，在处理含氟工业废水时效率高，使用量少，在水体中形成絮凝时间短，对环境友好，不产生二次污染。本专利技术提供的用于光伏行业含氟废水的高效除氟微生物絮凝剂，制备方法操作简便，便于使用，成本较低。附图说明图1为氟离子浓度变化柱状图，其中，同一时间的两组数据中，左侧为实验组1，右侧为实验组2；图2为絮凝率变化曲线。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。以下实施例中应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂的制备方法为：(1)按比例将营养成分中的蔗糖、尿素、抗坏血酸和磷酸氢二钾与耐氟菌悬液混合均匀；(2)若营养成分中还包括其他组分，向步骤(1)产物中加入其他组分，混合均匀，若营养成分中不包括其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：包括耐氟菌悬液、营养成分和固相载体；所述耐氟菌悬液为液体耐氟菌群，包括有效耐氟菌活菌数为不低于10亿/g；所述营养成分包括蔗糖、尿素、抗坏血酸和磷酸氢二钾；所述固相载体包括麦麸、玉米粉、豆粕中的一种或二种以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：包括耐氟菌悬液、营养成分和固相载体；所述耐氟菌悬液为液体耐氟菌群，包括有效耐氟菌活菌数为不低于10亿/g；所述营养成分包括蔗糖、尿素、抗坏血酸和磷酸氢二钾；所述固相载体包括麦麸、玉米粉、豆粕中的一种或二种以上。


2.根据权利要求1所述的应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：所述营养成分中各组分，按质量份数计包括蔗糖2-6份、尿素2-6份、抗坏血酸1-2份、磷酸氢二钾0.2-1份。


3.根据权利要求1所述的应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：所述营养成分还包括甘油、乙二胺四乙酸和磷酸二氢钾。


4.根据权利要求3所述的应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：所述营养成分中各组分，按质量份数计包括蔗糖2-6份、尿素2-6份、抗坏血酸1-2份、磷酸氢二钾0.2-1份、甘油2-10份、乙二胺四乙酸0.2-1份、磷酸二氢钾0.1-1份。


5.根据权利要求1所述的应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：所述固相载体中，麦麸粒径为200-300μm，玉米粉粒径为10-50μm，豆粕粒径为200-800μm。


6.根据权利要求1所述的应用于光伏废水的高效除氟微生物絮凝剂，其特征在于：所述耐氟菌悬液制备方法包括以下步骤：
1)取处理光伏行业含氟废水产生的好氧活性污泥，静置，吸取上清液于选择培养基中初次培养为富集种子菌液；
2)将富集种子菌液接种于新的选择培养基中再次培养；将培养液离心去上清，得到浓缩的菌体细胞，以无菌水稀释后混匀，得到耐氟菌悬液。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈方鑫，董姗姗，彭彤，武培峰，杜向群，何琦，张润雨，候旭丰，
申请(专利权)人：北京涞澈科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11