镀镍废水净化处理方法

　　申请日2012.01.18

　　公开(公告)日2012.08.01

　　IPC分类号C02F103/16; C02F3/34

　　摘要

　　本发明涉及一种镀镍废水的净化处理方法，是采用微生物法，先模拟配制镀镍水，培养微生物菌种嗜麦芽寡养单胞菌，并富集纯化，然后用菌株与镀镍废水混合、振荡净化处理镀镍废水中的重金属，处理净化率为98.5%，达到了国标规定的中水标准，可用于洗涤、灌溉农田，此净化方法工艺先进，快捷迅速，工艺流程短，数据翔实准确，不污染环境，镀镍水的净化率高，可进行工业化处理，是十分理想的镀镍废水的净化处理方法，也可利用此方法处理净化其它含重金属废水。

　　权利要求书

　　1.一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、氢氧化钠、琼脂、氯化镍、丁二酮肟、碘、碘化钾、乙二胺四乙酸二钠、氨水、去离子水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位

　　牛肉膏： 20g±0.01g

　　蛋白胨： 40g±0.01g

　　氯化钠：NaCl 20g±0.01g

　　氢氧化钠：NaOH 10g±0.01g

　　琼脂：(C12H18O9)n n=10-30 20g±0.01g

　　氯化镍：NiCl2·6H2O 10g±0.01g

　　丁二酮肟：C4H8N2O2 2g±0.01g

　　碘：I 15g±0.01g

　　碘化钾：KI 30g±0.01g

　　乙二胺四乙酸二钠：C10H14N2O8Na2·2H2O 50g±0.01g

　　氨水：NH3 50mL±0.1mL

　　去离子水：H2O 10000mL±10mL

　　净化处理方法如下：

　　(1)精选化学物质材料

　　对净化处理使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度、含量、浓度控制：

　　牛肉膏：液态膏状含氮量≥13%

　　蛋白胨：固态固体含氮量≥12.5%

　　氯化钠：固态固体99%

　　氢氧化钠：固态固体99%

　　琼脂：固态固体99%

　　氯化镍：固态固体99%

　　丁二酮肟：固态固体99%

　　碘：固态固体99.8%

　　碘化钾：固态固体99%

　　乙二胺四乙酸二钠：固态固体99.9%

　　氨水：液态液体浓度27%

　　去离子水：液态液体99.99%

　　(2)配制镀镍废水

　　称取氯化镍0.81g±0.01g，量取去离子水2000mL±1mL，加入烧杯中，然后置于电热套上，在电场220V、50HZ、温度55℃下搅拌30min，成：镀镍废水;

　　(3)培养微生物菌种：嗜麦芽寡养单胞菌

　　1)制备培养基

　　①称取牛肉膏3g±0.01g、蛋白胨10g±0.01g、氯化钠5g±0.01g、氢氧化钠0.001g±0.0001g，量取去离子水1000mL±10mL，加入第一烧杯中，用搅拌器搅拌10min，成：液态培养基，液态培养基pH=7.3，呈中性;

　　②称取牛肉膏3g±0.01g、蛋白胨10g±0.01g、氯化钠5g±0.01g、氯化镍2.377g±0.01g、氢氧化钠0.001g±0.0001g，量取去离子水1000mL ±10mL，加入第二烧杯中，用搅拌器搅拌10min，成：含镍液态培养基，含镍液态培养基pH=7.3，呈中性;

　　③称取牛肉膏3g±0.01g、蛋白胨10g±0.01g、氯化钠5g±0.01g、氯化镍2.377g±0.01g、氢氧化钠0.001g±0.0001g，量取去离子水1000mL ±10mL，加入第三烧杯中，搅拌器搅拌5min，加入琼脂15g±0.01g，在加热器上加热至97℃，恒温保温5min，使琼脂溶化，同时用搅拌器搅拌，成：液态膏状含镍培养基，液态膏状含镍培养基pH=7.3，呈中性;

　　④将第一烧杯及液态培养基、第二烧杯及液态含镍培养基、第三烧杯及液态膏状含镍培养基置于灭菌消毒压力锅内，将灭菌消毒压力锅置于电热器上;向灭菌消毒压力锅内加入去离子水1000mL并密封;抽取灭菌消毒压力锅内空气，使灭菌消毒压力锅内压强恒定在0.14Mpa;加热灭菌消毒压力锅，灭菌消毒压力锅内温度升至120℃±2℃，并产生水蒸汽，蒸汽灭菌25min±2min;然后停止加热，使其自然冷却至25℃，取出三个烧杯，分别成：液态牛肉膏蛋白胨培养基、液态含镍牛肉膏蛋白胨培养基、固态含镍牛肉膏蛋白胨培养基;

　　2)采集含镍土壤，分离镍抗性细菌

　　①从镀镍现场采集含镍土壤10g，装入冰盒，在4℃温度存放;

　　②将含镍土壤10g移入三角烧瓶中，取液态牛肉膏蛋白胨培养基 100mL放入三角烧瓶中，将三角烧瓶置于振荡器上振荡，在30℃、振荡频率150r/min下振荡2h，静置10min，成：沉淀澄清液;

　　③取澄清液10mL、液态含镍牛肉膏蛋白胨培养基200mL加入三角烧瓶中，在30℃、振荡频率150r/min培养20h，成：菌液;

　　④在无菌操作台上，取菌液1mL、去离子水1000mL加入烧杯中，搅拌混合，成：低浓度菌液;

　　⑤将固态牛肉膏蛋白胨培养基加热至97℃±2℃，搅拌5min，成膏状，取20mL倒入培养皿，使其凝固;然后加入低浓度菌液0.1mL，用涂布棒将菌液涂满培养皿，然后将培养皿置于培养箱中，在30℃下、静置培养60h，并生长出菌落，即：镍抗性细菌菌落;

　　3)镍抗性细菌纯化

　　将固态含镍牛肉膏蛋白胨培养基加热至97℃±2℃，搅拌5min，成膏状，取20mL倒入培养皿，使其凝固;将镍抗性细菌菌落置于培养皿中，采用划线法进行纯化，得到单菌落细菌，即：纯化的镍抗性细菌，镍抗性细菌即为：嗜麦芽寡养单胞菌;

　　4)嗜麦芽寡养单胞菌的培养与富集

　　①挑取嗜麦芽寡养单胞菌单菌落，接入50mL液态牛肉膏蛋白胨培养基中，在30℃、振荡频率150r/min下培养20h，成：种子培养液;

　　②将种子培养液按1∶100的比例接入液态牛肉膏蛋白胨培养基，在 30℃、振荡频率150r/min下培养20h;培养的菌液在4℃、8000r/min离心分离10min，得细菌沉淀物;

　　③将细菌沉淀物置于石英产物舟中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度55℃、干燥时间2h，得细菌粉末，即：嗜麦芽寡养单胞菌粉末;

　　(4)用嗜麦芽寡养单胞菌净化镀镍废水

　　1)将细菌粉末0.5g、镀镍废水1000mL加入烧杯中，然后置于恒温振荡培养箱中，在30℃、振荡频率150r/min，振荡时间4h;

　　2)在4℃、8000r/min离心分离5min;收集上清液，上清液即为净化水;

　　(5)电磁软化净化水

　　净化水的电磁软化是在电磁槽内完成的，将净化水置于烧杯中，然后置于电磁槽并固定;开启电磁槽，电磁槽磁力线强度为5000高斯，电磁时间60min，电磁后为软化净化水;

　　(6)检测、化验、分析、表征

　　对净化水的形貌、色泽、化学成分、化学物理性能进行检测、分析;

　　用16S rDNA序列比对法对净化处理的细菌菌株进行分析;

　　用丁二酮肟分光光度法进行净化水镍离子浓度分析;

　　结论：净化水为无色透明液体，净化率为98.5%，达到中水标准。

　　2.根据权利要求1所述的一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：镀镍废水的净化处理是用细菌嗜麦芽寡养单胞菌进行的，细菌培养基的制备是在灭菌消毒压力锅内进行的，是在加热120℃±2℃、压强 0.14Mpa下完成的;灭菌消毒压力锅(1)呈矩形，灭菌消毒压力锅(1)置于电控器(3)上，灭菌消毒压力锅(1)的上部为锅盖(2)并由密封圈(14)密封; 上侧部为出气管(12)及控制阀(15);在灭菌消毒压力锅(1)内底部为水槽(11) 及去离子水，在水槽(11)的上部为网架(16)，在网架(16)的上部并排置放第一烧杯(17)、第二烧杯(19)、第三烧杯(21)，在第一烧杯(17)内为液态牛肉膏蛋白胨培养基(18)，第二烧杯(19)内为液态含镍牛肉膏蛋白胨培养基 (20)，第三烧杯(21)内为固态含镍牛肉膏蛋白胨培养基(22)，第一烧杯(17)、第二烧杯(19)、第三烧杯(21)上部均由封口膜(13)封住;灭菌消毒压力锅(1) 的左侧部设有真空管(9)和真空泵(10);在电控器(3)上设有显示屏(4)、指示灯(5)、电源开关(6)、温度调控器(7)、压强调控器(8);灭菌消毒压力锅 (1)内的温度为120℃±2℃，压强值为0.14Mpa。

　　3.根据权利要求1所述的一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：镀镍废水的净化处理是用细菌嗜麦芽寡养单胞菌进行的，嗜麦芽寡养单胞菌的培养是在恒温振荡培养箱内进行的，恒温振荡培养箱(23)呈矩形，底部设有底座(24)，恒温振荡培养箱(23)的箱体为保温层(25)，在箱体内中间位置设有振荡器(26)，振荡器(26)上设有弹簧架(27)，在振荡器(26) 的中间上部位置为三角烧瓶(33)，三角烧瓶(33)由弹簧架(27)固定，三角烧瓶(33)的内部为细菌培养液(34)，并由封口膜(13)封住，恒温振荡培养箱(23)上设有电源开关(28)、振荡频率控制按钮(29)、振荡频率显示屏(30)、温度控制按钮(31)和温度显示屏(32)。

　　4.根据权利要求1所述的一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：镀镍废水的净化处理是用细菌嗜麦芽寡养单胞菌进行的，是在恒温振荡培养箱内完成的，恒温振荡培养箱(23)呈矩形，底部设有底座(24)，恒温振荡培养箱(23)的箱体为保温层(25)，在箱体内中间位置为振荡器 (26)，在振荡器(26)上设有弹簧架(27)，在振荡器(26)的中间位置为容器 (35)，容器(35)由弹簧架(27)固定，容器(35)内部为镀镍废水+细菌粉末 (36)，并由封口膜(13)封住，恒温振荡培养箱(23)设有电源开关(28)、振荡频率控制按钮(29)、振荡频率显示屏(30)、温度控制按钮(31)和温度显示屏(32)。

　　说明书

　　一种镀镍废水的净化处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种镀镍废水的净化处理方法，属含重金属废水净化及应用的技术领域。

　　背景技术

　　随着工业技术的发展，金属材料的加工及表面处理的应用越来越频繁，尤其是高精产品的制造，对金属制品的要求越来越高，为了在金属制品表面增加强度、硬度和耐腐蚀性，常在金属表面进行镀层，亦称电镀，在金属表面用电场效应镀一层耐腐蚀、硬度好的金属，例如镍、铬、锌、铜、锡、钒等;电镀的介质是水，金属在电场作用下溶于水中，在温度场条件下，金属均匀的固着在金属表面，使金属表面更加光泽，也提高了金属表面的硬度及耐腐蚀性，是金属制品表面处理的首选。

　　金属制品在电镀过程中将使用和消耗大量的洁净水，既要用水做电场介质进行镀层，又要用水进行多次清洗，在电镀和清洗过程中将消耗大量的洁净水，而且在这些水中会含有大量的重金属，例如镍、锌、铜、锡、钒、汞、砷、铍、镉、铅、铬等，这些含重金属的水排放后将造成严重的环境污染，这些污染水的排放将导致土壤和水源变质，对人体和环境都会造成严重损害。

　　综上，含重金属水的处理、净化已成了十分重要的研究课题。

　　发明内容

　　发明目的

　　本发明的目的是针对背景技术的情况，用微生物法对镀镍废水进行净化处理，采用菌种分离、菌株纯化、菌株培养、废水净化，以使镀镍废水得到净化，以大幅度提高镀镍废水的净化率和利用率。

　　技术方案

　　本发明使用的化学物质材料为：牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、氢氧化钠、琼脂、氯化镍、丁二酮肟、碘、碘化钾、乙二胺四乙酸二钠、氨水、去离子水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位