申请日2017.06.20
公开(公告)日2017.09.19
IPC分类号C02F3/34; C02F101/20
摘要
本发明属于废水处理领域，公开了一种修复含汞废水的工艺，其包括如下步骤：1)前处理：含汞废水经过过滤和沉淀，去除大颗粒物质和絮凝物，然后调节pH为6.5‑7.2;2)生物处理：经过前处理的废水进入生物修复池，按照每立方米废水添加2‑3g的量加入复合菌剂，处理时间为72‑96小时。本发明修复含汞废水的方法操作简便，可实现环保绿色修复的目的，经济高效，环境友好，成本低廉，应用范围广泛。
摘要附图
权利要求书
1.一种修复含汞废水的工艺，其包括如下步骤：
步骤1)前处理：含汞废水经过过滤和沉淀，去除大颗粒物质和絮凝物，然后调节pH为6.5-7.2;
步骤2)生物处理：经过前处理的废水进入生物修复池，按照每立方米废水添加2-3g的量加入复合菌剂，处理时间为72-96小时。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述复合菌剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将恶臭假单胞菌发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、阴沟肠杆菌发酵液、嗜热侧孢霉菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液按照3-5:3-5:2-3:2-3:1-2的体积比混合均匀，得到混合发酵液，然后浓缩至原体积的五分之一，得到浓缩菌液;
(2)将海藻酸钠、玉米淀粉以及聚乙烯醇按照3:3: 1的质量比混合得到混合物，然后添加到占混合物三倍重量的水中，加热至60℃，保温条件下，300rpm搅拌30min，停止搅拌，自然冷却至室温，得到糊状物;
(3)将浓缩菌液与糊状物按照3-5:2-3的体积比混合，搅拌均匀，涂覆在无纺布的正反两面，30℃干燥处理15min，再置于CaCl2溶液中进行交联反应，反应时间为60min，取出，20℃干燥至水分含量为5-7wt%，即得复合菌剂。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述恶臭假单胞菌发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、阴沟肠杆菌发酵液、嗜热侧孢霉菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液的浓度均为1×1010cuf/ml。
4.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述恶臭假单胞菌为ATCC 31483，所述地衣芽孢杆菌为ATCC 11946，所述阴沟肠杆菌为ATCC 13047，所述嗜热侧孢霉菌为ATCC36347，所述蜡状芽孢杆菌为ATCC 10876。
5.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述CaCl2溶液的浓度为1-2wt%。
说明书
一种修复含汞废水的工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种修复含汞废水的工艺。
背景技术
汞，俗称水银，是常温常压条件下唯一存在的液态重金属元素。有人把汞列为三大最危险的金属元素之一，美国环保署把汞列为129种危险化学品之一，这主要是因为汞具有高毒性、持久性、生物富集性以及远距离传播的特点。水体中汞的来源主要是由于人们对汞处理应用不当或者汞矿、金矿、氯碱化工厂、汞齐法回收贵金属、有色金属冶炼厂、农药厂、电池、日光灯管以及体温计等的生产，另外，制药、化妆品、医院实验室等也有一定量的含汞废水的排放。
上个世纪，震惊世界的八大公害事件之一“水俣病”，就是由于一家乙醛厂排出的废水中含有甲基汞，废水排入自然水系，甲基汞在鱼体内富集，人们长期食用含甲基汞的鱼类，引起人体中枢神经系统发生病变。这次日本水俣病共造成5172人患病，730人死亡。1972年伊拉克用甲基汞和乙基汞杀菌剂处理种子而发生的汞中毒事件中有459人死亡。有研究证明，元素汞和有机汞化合物可能对肾脏和免疫系统产生危害，而甲基汞可以对神经系统和心脑血管造成威胁。甲基汞具有在食物链中的富集能力，最终进入人体，对人类的身体健康造成影响，因此，水环境中汞污染的危害越来越引起人们的担心。中国作为国际上汞排放大国，广受国际社会关注，将肩负着繁重履约减排任务。我国当前面临汞污染防治以及履行国际汞公约的双重压力，迫切需要开展环境汞污染修复，汞污染特征、环境过程及减排技术原理的研究。
目前，含汞废水的处理方法有：沉淀法、电解法、活性炭吸附法和生化处理法。沉淀法的缺点在于易引起水质硬化，对含低浓度汞的废水处理不彻底，易导致二次污染;受沉淀剂、环境条件和工艺控制参数的影响，出水浓度很难达到排放标准，因此还需进一步处理。电解法的缺点是水中的汞离子浓度不能降得很低，电耗较大，投资成本高，容易产生汞蒸汽，形成二次污染。活性炭吸附法的缺点在于活性炭的供应比较紧张，再生设备少，再生费用高。生化处理法的缺点效率较低，菌株选择困难。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种修复含汞废水的工艺。该工艺采用生化技术，操作简便，可实现环保绿色修复的目的，经济高效，环境友好，成本低廉，应用范围广泛。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种修复含汞废水的工艺，其包括如下步骤：
步骤1)前处理：含汞废水经过过滤和沉淀，去除大颗粒物质和絮凝物，然后调节pH为6.5-7.2;
步骤2)生物处理：经过前处理的废水进入生物修复池，按照每立方米废水添加2-3g的量加入复合菌剂，处理时间为72-96小时，排出。
进一步地，所述复合菌剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将恶臭假单胞菌发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、阴沟肠杆菌发酵液、嗜热侧孢霉菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液按照3-5:3-5:2-3:2-3:1-2的体积比混合均匀，得到混合发酵液，然后浓缩至原体积的五分之一，得到浓缩菌液;
(2)将海藻酸钠、玉米淀粉以及聚乙烯醇按照3:3:1的质量比混合得到混合物，然后添加到占混合物三倍重量的水中，加热至60℃，保温条件下，300rpm搅拌30min，停止搅拌，自然冷却至室温，得到糊状物;
(3)将浓缩菌液与糊状物按照3-5:2-3的体积比混合，搅拌均匀，涂覆在无纺布的正反两面，30℃干燥处理15min，再置于CaCl2溶液中进行交联反应，反应时间为60min，取出，20℃干燥至水分含量为5-7wt%，即得复合菌剂。
优选地，所述恶臭假单胞菌发酵液、地衣芽孢杆菌发酵液、阴沟肠杆菌发酵液、嗜热侧孢霉菌发酵液以及蜡状芽孢杆菌发酵液的浓度均为1×1010cuf/ml;
优选地，所述恶臭假单胞菌为ATCC 31483，所述地衣芽孢杆菌为ATCC 11946，所述阴沟肠杆菌为ATCC 13047，所述嗜热侧孢霉菌为ATCC 36347，所述蜡状芽孢杆菌为ATCC 10876。
优选地，所述CaCl2溶液的浓度为1-2wt%。
作为本发明的其他技术方案中，对复合菌剂中菌株浓度没有特别的限定，可以根据具体的情况进行具体的选择，在此不再详细赘述。
另外，作为次优选技术方案，可以根据预定的用途不同，本发明提供的菌剂可以制备为不同的剂型，并添加相应的赋形剂等成分。其中，在何种剂型的菌剂中添加何种赋形剂为本领域技术人员所公知，在此不再详细赘述。
优选情况下，汞源为汞污染含汞废水;还可以是含汞土壤。
本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：
本发明修复含汞废水的工艺操作简便，可实现环保绿色修复的目的，经济高效，环境友好，成本低廉，应用范围广泛;
本发明复合菌剂配伍合理，协同作用强，对汞具有高耐受性与降解能力，可在较高汞含量下快速生长，能够有效降低汞在水相生物可利用度，达到快速钝化效果;
本发明采用海藻酸钠、淀粉、聚乙烯醇以及氯化钙作为交联剂和有机反应剂，将菌株附着到无纺布上，使无纺布表面形成有效的孔道和缝隙，增加了比表面积，提高了菌株附着力;
本发明复合菌剂比表面积大，菌体附着力强，能够悬浮与废水中，避免了密度过大沉淀于池底造成的微生物分布不均而影响除污效果，还能减少污泥的产量，与常见硅藻土载体相比，本发明复合菌剂的污泥产生量可减少一半。
