申请日2017.08.25
公开(公告)日2018.01.09
IPC分类号C02F1/62; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种重金属废水的环保处理工艺，包括下述步骤：(1)将鼠李糖脂生物表面活性剂加入重金属废水中，搅拌10‑30分钟，再静置1‑3小时;所述重金属废水中重金属浓度为5‑25mg/L;所述鼠李糖脂生物表面活性剂与重金属废水的质量比为1:10‑1:1000;(2)平板超滤膜过滤。本发明中，将鼠李糖脂生物表面活性剂加入重金属废水中，所述鼠李糖脂生物表面活性剂生成胶团增溶废水中的重金属离子。通过平板超滤膜过滤，截留鼠李糖脂生物表面活性剂胶团，从而起到了去除重金属废水中重金属离子的作用。本发明的重金属废水的环保处理工艺重金属去除效果好、耗能低、操作简单、无二次污染。
权利要求书
1.一种重金属废水的环保处理工艺，其特征在于，采用鼠李糖脂生物表面活性剂进行处理。
2.如权利要求1所述的重金属废水的环保处理工艺，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将鼠李糖脂生物表面活性剂加入重金属废水中，搅拌10-30分钟，再静置1-3小时;
(2)平板超滤膜过滤。
3.如权利要求2所述的重金属废水的环保处理工艺，其特征在于，所述重金属废水中重金属浓度为5-25mg/L。
4.如权利要求2所述的重金属废水的环保处理工艺，其特征在于，所述重金属废水中重金属为Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+和Cr3+中的一种或其混合物。
5.如权利要求2所述的重金属废水的环保处理工艺，其特征在于，所述鼠李糖脂生物表面活性剂与重金属废水的质量比为1:10-1:1000。
6.如权利要求2所述的重金属废水的环保处理工艺，其特征在于，所述平板超滤膜过滤中超滤膜材质为聚偏氟乙烯PVDF。
7.如权利要求2所述的重金属废水 的环保处理工艺，其特征在于，所述平板超滤膜过滤采用间歇式超滤。
说明书
重金属废水的环保处理工艺
技术领域
本发明涉及一种废水的处理工艺，尤其涉及一种重金属废水的环保处理工艺。
背景技术
重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属(如含镉、镍、汞、锌等)废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，在生产地点就地处理(如不排出生产车间)常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或加以无害化处理。
废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中;经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上;经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之，重金属废水经处理后形成两种产物，一是基本上脱除了重金属的处理水，一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放;如果符合生产工艺用水要求，最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值，应尽量回收利用;没有回收价值的，要加以无害化处理。
重金属废水的治理，必须采用综合措施。首先，最根本的是改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属;其次是在使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量;在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道，同城市污水混合进入污水处理厂。如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成重金属在农作物中积蓄。在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌，而在水生生物中富集系数最高的重金属是汞、锌等。
发明内容
为解决上述技术中存在的不足，本发明采用如下技术方案：
一种重金属废水的环保处理工艺，采用鼠李糖脂生物表面活性剂进行处理。
优选的，
一种重金属废水的环保处理工艺，包括下述步骤：
(1)将鼠李糖脂生物表面活性剂加入重金属废水中，搅拌10-30分钟，再静置1-3小时;
所述重金属废水中重金属浓度为5-25mg/L;所述重金属废水中重金属为Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+和Cr3+中的一种或其混合物;所述鼠李糖脂生物表面活性剂与重金属废水的质量比为1:10-1:1000;
(2)平板超滤膜过滤。超滤膜材质为聚偏氟乙烯PVDF，标称孔径0.1μm，膜操作压力为22KPa，间歇式超滤。
本发明中，将鼠李糖脂生物表面活性剂加入重金属废水中，所述鼠李糖脂生物表面活性剂生成胶团增溶废水中的重金属离子。通过平板超滤膜过滤，上述增溶了废水中的重金属离子的鼠李糖脂生物表面活性剂胶团被超滤膜截留，从而起到了去除重金属废水中重金属离子的作用。
本发明的重金属废水的环保处理工艺重金属去除效果好、耗能低、操作简单、无二次污染。
具体实施方式
所述鼠李糖脂生物表面活性剂采用下述方法制备而成：
将铜绿假单胞菌以2-4%(V/V)的接种量加入发酵培养基中，摇床培养80-100小时，得到发酵液;进一步优选的，摇床培养转速为200-400转/分钟，培养温度为35-40℃;
其中，发酵培养基的组成为植物油40-80g/L、硝酸钠6-10g/L、氯化钠0.5-1.5g/L、氯化钾0.5-1.5g/L、氯化钙0.05-0.2g/L、KH2PO4·12H2O 3-5g/L、硫酸镁0.1-0.5g/L、FeSO4·7H2O 0.0002-0.002g/L，余量为水，pH值6.2-6.9;
将发酵液于110-130℃保温20-50分钟，随后冷却至35-45℃，离心，取上清液，萃取，减压蒸馏，控制鼠李糖脂含量为5-15g/L，即得到所述生物环保表面活性剂;优选的，所述离心速度为8000-20000转/分钟。
所述植物油为花生油、核桃油、橄榄油、杏仁油、芝麻油、大豆油、菜油、葵花籽油、玉米胚芽油和红花籽油中的一种或其混合物。优选的，所述植物油为橄榄油和红花籽油按质量比为1：(1-3)混合而成。
所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌BNCC 185967和/或铜绿假单胞菌CCTCC AB2013184。优选的，所述所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌BNCC185967和铜绿假单胞菌CCTCC AB 2013184按质量比为(1-3)：(1-3)混合而成。
菌种名称：铜绿假单胞Pseudomonas，aeruginosa，菌种编号：BNCC185967，北纳生物保藏。
菌种名称：铜绿假单胞Pseudomonas，aeruginosa，菌种编号：CCTCC AB2013184，中国典型培养物保藏中心保藏。
实施例1：鼠李糖脂生物表面活性剂的制备
将铜绿假单胞菌CCTCC AB 2013184以3%(V/V)的接种量加入发酵培养基中，于37℃以280转/分钟的转速摇床培养90小时，得到发酵液;
其中发酵培养基的组成为橄榄油60g/L、硝酸钠8g/L、氯化钠1.0g/L、氯化钾1.0g/L、氯化钙0.1g/L、KH2PO4·12H2O 3.5g/L、硫酸镁0.25g/L、FeSO4·7H2O 0.001g/L，余量为水，pH6.6。
将发酵液于120℃保温30分钟，随后冷却至40℃，以10000转/分钟的转速离心5分钟，去除菌体碎片，取上清液，用等体积乙酸乙酯萃取，再用旋转蒸发器减压蒸馏，控制鼠李糖脂含量为10g/L，即得到本发明的所述生物环保表面活性剂。
实施例2：鼠李糖脂生物表面活性剂的制备
将铜绿假单胞菌CCTCC AB 2013184以3%(V/V)的接种量加入发酵培养基中，于37℃以280转/分钟的转速摇床培养90小时，得到发酵液;
其中发酵培养基的组成为红花籽油60g/L、硝酸钠8g/L、氯化钠1.0g/L、氯化钾1.0g/L、氯化钙0.1g/L、KH2PO4·12H2O 3.5g/L、硫酸镁0.25g/L、FeSO4·7H2O 0.001g/L，余量为水，pH6.6。
将发酵液于120℃保温30分钟，随后冷却至40℃，以10000转/分钟的转速离心5分钟，去除菌体碎片，取上清液，用等体积乙酸乙酯萃取，再用旋转蒸发器减压蒸馏，控制鼠李糖脂含量为10g/L，即得到本发明的所述生物环保表面活性剂。
实施例3：鼠李糖脂生物表面活性剂的制备
将铜绿假单胞菌CCTCC AB 2013184以3%(V/V)的接种量加入发酵培养基中，于37℃以280转/分钟的转速摇床培养90小时，得到发酵液;
其中发酵培养基的组成为橄榄油20g/L、红花籽油40g/L、硝酸钠8g/L、氯化钠1.0g/L、氯化钾1.0g/L、氯化钙0.1g/L、KH2PO4·12H2O 3.5g/L、硫酸镁0.25g/L、FeSO4·7H2O0.001g/L，余量为水，pH6.6。
将发酵液于120℃保温30分钟，随后冷却至40℃，以10000转/分钟的转速离心5分钟，去除菌体碎片，取上清液，用等体积乙酸乙酯萃取，再用旋转蒸发器减压蒸馏，控制鼠李糖脂含量为10g/L，即得到本发明的所述生物环保表面活性剂。
实施例4：鼠李糖脂生物表面活性剂的制备
将铜绿假单胞菌BNCC 185967以3%(V/V)的接种量加入发酵培养基中，于37℃以280转/分钟的转速摇床培养90小时，得到发酵液;
其中发酵培养基的组成为橄榄油20g/L、红花籽油40g/L、硝酸钠8g/L、氯化钠1.0g/L、氯化钾1.0g/L、氯化钙0.1g/L、KH2PO4·12H2O 3.5g/L、硫酸镁0.25g/L、FeSO4·7H2O0.001g/L，余量为水，pH6.6。
将发酵液于120℃保温30分钟，随后冷却至40℃，以10000转/分钟的转速离心5分钟，去除菌体碎片，取上清液，用等体积乙酸乙酯萃取，再用旋转蒸发器减压蒸馏，控制鼠李糖脂含量为10g/L，即得到本发明的所述生物环保表面活性剂。
实施例5：鼠李糖脂生物表面活性剂的制备
将铜绿假单胞菌以3%(V/V)的接种量加入发酵培养基中，于37℃以280转/分钟的转速摇床培养90小时，得到发酵液;所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌BNCC 185967和铜绿假单胞菌CCTCC AB 2013184按质量比为1:1混合而成。
其中发酵培养基的组成为橄榄油20g/L、红花籽油40g/L、硝酸钠8g/L、氯化钠1.0g/L、氯化钾1.0g/L、氯化钙0.1g/L、KH2PO4·12H2O 3.5g/L、硫酸镁0.25g/L、FeSO4·7H2O0.001g/L，余量为水，pH6.6。
将发酵液于120℃保温30分钟，随后冷却至40℃，以10000转/分钟的转速离心5分钟，去除菌体碎片，取上清液，用等体积乙酸乙酯萃取，再用旋转蒸发器减压蒸馏，控制鼠李糖脂含量为10g/L，即得到本发明的所述生物环保表面活性剂。
