一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法技术

一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，通过将生物质炭与硫酸盐还原菌菌剂加入到重金属污染废水中，能够更有效地利用硫酸盐还原菌的硫酸盐还原作用，从而达到降低水中重金属含量的目的，其特征在于，包括步骤1，分别制备硫酸盐还原菌

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法


[0001]本专利技术涉及水修复
，具体涉及一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法
。

技术介绍

[0002]重金属污染物难以生物
、
化学降解，会在农业土壤和水资源中不断积累，并可以通过食物链进入人体，对人类健康构成巨大威胁
。
工业废水是环境重金属污染的主要来源之一
。
水中的重金属可以通过灌溉
、
表面径流
、
雨水淋溶等过程蓄积于土壤中，引发食品安全问题，危及人类健康
。
[0003]生物质炭材料具有丰富的孔隙结构
、
较大的比表面积
、
丰富的官能团和矿物成分，为重金属的吸附提供了良好的条件，且生物质炭表面带负电荷，对带正电的重金属离子有静电引力，这些性质使得生物质炭在重金属污染治理方面具有明显优势
。
但生物质炭对重金属离子的吸附并不稳定，在环境条件变化时重金属容易脱附并重新进入水中，影响治理效果
。
[0004]硫酸盐还原菌广泛存在于各种环境介质，尤其是硫酸盐存在时
。
硫酸盐还原菌能有效去除硫酸盐和重金属，由于金属硫酸盐
(
如
Cd、Co、Cu、Fe、Ni
和
Zn
等
)
溶解度高，而对应金属硫化物的溶解度却很低，因此通过硫酸盐还原，金属可被沉淀
、
回收和再利用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法
。
[0006]本专利技术的技术解决方案如下：
[0007]一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]步骤1，分别制备硫酸盐还原菌
SRB
和生物质炭，所述硫酸盐还原菌
SRB
采用硫酸盐还原菌混合菌株，所述硫酸盐还原菌混合菌株是从天然环境采集培养，并通过含镉培养基驯化得到；
[0009]步骤2，在实际处理镉污染废水前对利用生物质炭与硫酸盐还原菌的联合处理的方式进行实验验证，所述实验验证包括向镉污染水体中加入生物质炭和硫酸盐还原菌混合菌培养液，于
30℃
条件下进行实验，待水中的镉含量稳定且满足镉污染废水处理要求时，实验验证处理过程结束，回收生物质炭；
[0010]步骤3，根据实验验证结果，确定生物质炭加入量和硫酸盐还原菌混合菌株加入量，以及处理时间，对镉污染废水进行处理，处理过程结束后回收生物质炭
。
[0011]所述步骤2和步骤3中包括均使用细纱布过滤以回收生物质炭
。
[0012]所述步骤1中包括从天然水体沉积物中分离和驯化得到硫酸盐还原菌
SRB
，培养温
度为
30℃。
[0013]所述步骤1中使用的培养基为
Postgate B
培养基，其组分配比如下：
KH2PO4＝
0.5g
，
NH4Cl
＝
1g
，
CaSO4＝
1g
，
MgSO4·
7H2O
＝
2g
，乳酸＝
3.5g
，酵母膏＝
1g
，抗坏血酸＝
0.1g
，巯基乙酸＝
0.1g
，
FeSO4·
7H2O
＝
0.5g
，超纯水＝
1L
，
pH
＝
7.0
～
7.5。
[0014]所述步骤1中含镉培养基为在
Postgate B
培养基中增加
CdSO4＝
1mg/L。
[0015]所述步骤1中生物质炭选取杏壳
、
乔木
、
污泥
、
鸡粪或秸秆为原材料烧制成的杏壳生物质炭
、
木质生物质炭
、
污泥生物质炭
、
鸡粪生物质炭或秸秆生物质炭
。
[0016]所述步骤1中生物质炭采用作物秸秆
、
粪肥
、
污泥等生物质废弃物为原料制备得到，制备方式为在无氧和温度
300
～
700℃
的炭化炉中烧制，将烧制成的生物质炭粉碎，过
60
目筛后密封保存
。
[0017]所述步骤1中包括硫酸盐还原菌
SRB
的富集
、
驯化和培养：挑取
2g
天然水体底泥样品，放入
50mL
具塞玻璃管中，加入
9mL
的
0.75
％的生理盐水，得到十分之一的稀释液；摇匀后，吸取
2mL
的底泥稀释液加入到灭菌后的含有
300mL
培养基的锥形瓶中；用封口膜密封锥形瓶，将其放入
30℃
恒温培养箱中培养；2～3天后，会发现锥形瓶中的液体颜色变为黑色，摇晃后会发现黑色沉淀，表明培养基中有
SRB
存在，即已成功富集到
SRB。
[0018]本专利技术的技术效果如下：本专利技术是一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法
。
[0019]本专利技术的特点如下：本专利技术是一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，通过将生物质炭与硫酸盐还原菌菌剂加入到重金属污染废水中，能够更有效地利用硫酸盐还原菌的硫酸盐还原作用，从而达到降低水中重金属含量的目的
。
[0020]本专利技术的优点在于：
[0021](1)
本专利技术提供的是一种利用微生物还原作用降低水中镉含量的方法，操作简单，成本低廉；
[0022](2)
本专利技术提供的是一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，其中烧制生物质炭的原料来源广泛，易于获得；
[0023](3)
本专利技术提供的是一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，生物菌剂来自于天然水体，无二次污染的风险
。
附图说明
[0024]图1是本专利技术中测量得到的硫酸盐还原菌生长曲线
。
图1中横坐标为时间
(12h
～
120h
，
h
为小时
)
，纵坐标是吸光度
(0.2
～
1.2)。
图1中
12h
～
48h
之间硫酸盐还原菌快速生长即吸光度快速增加，
48h
～
72h
之间吸光度达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，分别制备硫酸盐还原菌
SRB
和生物质炭，所述硫酸盐还原菌
SRB
采用硫酸盐还原菌混合菌株，所述硫酸盐还原菌混合菌株是将天然环境中采集得到的硫酸盐还原菌经驯化而成；步骤2，在实际处理镉污染废水前对利用生物质炭与硫酸盐还原菌的联合处理的方式进行实验验证，所述实验验证包括向烧杯中加入超纯水和硝酸镉以模拟镉污染废水，向烧杯中模拟的镉污染水体中加入生物质炭和硫酸盐还原菌混合菌株后，用封口膜密封烧杯口，放置于
30℃
的生化培养箱中进行实验，待水中的镉含量稳定且满足镉污染废水处理要求时，实验验证处理过程结束，回收生物质炭；步骤3，根据实验验证结果，确定生物质炭加入量和硫酸盐还原菌混合菌株加入量，以及处理时间，对镉污染废水进行处理，处理过程结束后回收生物质炭
。2.
根据权利要求1所述的利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3中包括均使用细纱布过滤以回收生物质炭
。3.
根据权利要求1所述的利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，其特征在于，所述步骤1中包括从天然水体沉积物中分离和驯化得到硫酸盐还原菌
SRB。4.
根据权利要求1所述的利用生物质炭与硫酸盐还原菌联合处理镉污染废水的方法，其特征在于，所述步骤1中包括硫酸盐还原菌
SRB
的富集
、
驯化和培养
:
挑取
2g
天然水体沉积物样品，放入
50mL
具塞玻璃管中，加入
9mL
的
0.75
％的生理盐水，得到十分之一的稀释液；摇匀后，吸取
2mL
的底泥稀释液加入到灭菌后的含有
300mL
培养基的锥形瓶中；用封口膜密封锥形瓶，将其放入
30℃
恒温培养箱中培养；2～3天后，会发现锥形瓶中的液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓敏，肖亚帅，范文宏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：