固定微生物法降解污水中有機鉻的方法技術

固定微生物法降解污水中有機鉻的方法。本發明專利技術采用固定化技術中的吸附法，即就是利用活性炭為載體使微生物固化，從而對不同濃度有機鉻廢水進行處理，最終確定出一組最佳的運行參數，以使得含鉻廢水中Cr6+的排放量達到國家排放標準。該實驗對處理過程中的處理量，去除率，連續運行情況，影響因素（溫度、pH值、固定微生物濃度，停留時間等）進行特性研究，最終確定了最佳投料比、pH值、處理周期等。

【技術實現步驟摘要】
固定微生物法降解污水中有機鉻的方法
本專利技術涉及廢水中有機鉻的去除方法，具體為一種固定微生物法降解廢水中有機鉻的方法。
技術介紹
鉻是人體必需的微量元素，在肌體的糖代謝和脂代謝中發揮特殊作用。鉻以有機形式存在是對人體有益的物質，進入人體并能被人體吸收，人體對有機鉻的利用率一般為10～25%，有機鉻在天然食品和藥物中的有一定的含量。而游離的鉻是有毒的，六價鉻對人體具有致癌性，水中存在游離六價鉻需要脫除后才能排放。目前，對于廢水中無機鉻離子的去除方法已經比較成熟，但是，廢水中還經常存在有機鉻，在水體流動過程中，有機鉻會分解為無機鉻，需要去除后再排放。對于有機鉻的去除方法則鮮有報道或記載，因此有必要進行相應的研究，去除廢水中的有機鉻污染，達到國家排放要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種廢水中有機鉻的去除方法，具體采用固定微生物法。本專利技術是采用如下技術方案實現的：一種固定微生物法降解廢水中有機鉻的方法，包括如下步驟：（1）、微生物的馴化和固定：從污水處理廠取好氧活性污泥，在取來的活性污泥中加入按C:N:P=100:5:1配置的營養液，構成110ml懸浮液（由于活性污泥基本上處于液態，一般情況下，在量取100～105ml的活性污泥中加入5～10ml營養液，營養液的作用是保持活性污泥中的微生物處于存活狀態，加入少量即可）；按時間分布在含有活性污泥的懸浮液中加入不同濃度的有機鉻溶液對微生物進行馴化，經過馴化后，加入1g顆粒狀活性炭，對微生物進行吸附固定，形成固定微生物；（2）、向含有有機鉻的廢水中加入固定微生物，調整廢水的pH值至2～3，靜止100～120min；其中，每200ml、鉻濃度50mg/L的廢水溶液中加入1g活性炭、含有活性污泥的懸浮液110ml。本方法采用固定化技術中的吸附法，即就是利用活性炭為載體使微生物（活性污泥）固化，從而對不同濃度有機鉻廢水進行處理，最終確定出一組最佳的運行參數，以使得含鉻廢水中Cr6+的排放量達到國家排放標準。該方法對處理過程中的處理量，去除率，連續運行情況，影響因素（溫度、pH值、固定微生物濃度，停留時間等）進行特性研究，最終確定了最佳投料比、pH值、處理周期等。微生物的馴化和固定：從北郊污水處理廠取好氧活性污泥；在取來的活性污泥中加入按C:N:P=100:5:1配置的營養液，其中，C源可以選擇葡萄糖，N源可以選擇氯化銨，P源可以選擇磷酸二氫鉀等等。按時間分布在活性污泥中加入不同濃度的有機鉻溶液對微生物進行馴化；微生物的馴化是在細菌培養基中循序漸進的加入靶向環境的材料或基質，讓細菌逐漸適應并依賴靶向環境的材料或基質，從而達到改善或改變環境中的有效成分；一般應用于環保行業，醫藥發酵行業，食品發酵行業等。經過一段時間的馴化后，加入顆粒狀活性炭，對微生物進行吸附固定，并定時取一定量的固定微生物出來進行處理能力測定，使其在相同時間處理相同濃度的有機鉻水樣，比較處理能力，選出處理能力相對較高的固定微生物進行實驗。在實驗過程中，微生物分解有機鉻中的有機部分：Cr-(CxHyOz)+02----Cr+xCO2+y/2H2O。本專利技術設計合理，該利用固定微生物法降解廢水中有機鉻的方法，簡單快捷，快速降解廢水中的有機鉻污染，達到國家排放要求。具體實施方式下面對本專利技術的具體實施例進行詳細說明。一、實驗條件（1）、主要試劑常用化學試劑：（1+1）硫酸、（1+1）磷酸、鹽酸（HCl）、氫氧化鈉（NaOH）、丙酮（CH3-CO-CH3）、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、二苯碳酰二肼（C13H14N4O）等均為分析純。顯色劑：稱取二苯碳酰二肼0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀釋至100mL，搖勻。貯于棕色瓶，置冰箱中保存。鉻標準貯備液：稱取于120℃干燥2小時的重鉻酸鉀(K2Cr2O7，分析純)0.2829g，用水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。Cr6+濃度為100mg/L。鉻標準使用液：吸取5.00mL鉻標準貯備液于500mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。Cr6+濃度為1mg/L。模擬廢水：稱取在烘箱中干燥2小時的重鉻酸鉀（K2Cr2O7，分析純）0.1415g，加EDTA，調pH值，用水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。Cr6+濃度為50mg/L。（2）、主要儀器設備表1主要實驗儀器二、本實施例的操作步驟具體分三大部分進行，具體如下：1、廢水，污泥的采集和預處理；2、微生物的培養實驗；3、微生物固定化處理廢水的實驗：1）、顆粒活性炭吸附廢水中的有機鉻的研究；2）、活性污泥吸附廢水中有機鉻的研究；3）、活性炭固定微生物處理廢水中有機鉻的研究。在廢水實驗階段對有機鉻的處理采用單因素變量實驗法，找到各個因素（溫度、pH值、活性污泥投加量，活性炭投加量等）對處理效果的影響，從而實驗出最佳處理條件。三、有機鉻的測定測定原廢水及出水中Cr6+采用國家水質監測標準分析方法中規定二苯碳酰二肼比色法測定。在酸性溶液中，六價鉻離子與二苯碳酞二肼反應生成紫紅色化合物，于波長540nm處進行分光光度測定，吸光度與濃度的關系符合比爾定律，測定總鉻時，須先用高錳酸鉀將水樣中的三價鉻氧化成六價鉻。四、六價鉻標準曲線的繪制1、配制鉻標準儲備液稱取在120℃烘箱中干燥2小時的重鉻酸鉀（K2Cr2O7）0.2829g，溶于水中，再移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液每毫升含0.10mg六價鉻離子。2、配制鉻標準溶液準備好一個500ml的容量瓶，從鉻標準儲備液中用移液管取出5.00ml的標準儲備液放入500ml的容量瓶里，用蒸餾水稀釋至標線，搖勻。這時所配制的就是每毫升含1.00μg六價鉻溶液。但是這里要提及的是該溶液要在使用當天配制。（1）、取9支50ml比色管，依次加入0.00ml、0.20ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml鉻標準溶液，用水稀釋至標線，加0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液搖勻，加入2ml顯色劑，搖勻。（2）、5～10min后，在540nm波長處，用10mm的比色皿，以水為參比，測定吸光度并作空白校正。（3）、測定結果如下表2表2六價鉻濃度與吸光度數據表（4）、將上表中的數據進行處理，減去空白試驗中得出的吸光度，以折線圖的形式繪制六價鉻的濃度與吸光度的標準曲線。以六價鉻的濃度（mg/L）為橫坐標，以不同濃度下對應的吸光度（A）為縱坐標，制得標準曲線圖。五、六價鉻的測定步驟本實施例采用中華人民共和國國家標準（GB7467-87）中的標準測定方法來測定六價鉻的含量。國家標準方法中測定六價鉻的原理為:在酸性溶液中，六價鉻與二苯碳酰二肼反應生成紫紅色化合物，可使用分光光度計在波長540nm處進行分光光度值的測定。（1）、準備一支50ml的比色管，取一定量的含鉻廢水水樣，加入50ml的比色管中；（2）、分別加入配制好的（1+l）硫酸溶液0.5ml以及（1+l）磷酸溶液0.5ml，手動搖勻；（3）、移取2ml的二苯碳酰二肼顯色劑，定容至50ml，手動搖勻；（4）、放到試管架上靜置進行顯色，待5～10min后，于540nm波長處，用10mm的比色皿以蒸餾水做參比，最后測定吸光度的數值本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固定微生物法降解廢水中有機鉻的方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）、微生物的馴化和固定：從污水處理廠取好氧活性污泥，在取來的活性污泥中加入按C:N:P=100:5:1配置的營養液，構成110ml懸浮液；按時間分布在含有活性污泥的懸浮液中加入不同濃度的有機鉻溶液對微生物進行馴化，經過馴化后，加入1g顆粒狀活性炭，對微生物進行吸附固定，形成固定微生物；（2）、向含有有機鉻的廢水中加入固定微生物，調整廢水的pH值至2～3，靜止100～120min；其中，每200ml、鉻濃度50mg/L的廢水溶液中加入1g活性炭、含有活性污泥的懸浮液110ml。

【技術特征摘要】
1.一種固定微生物法降解廢水中有機鉻的方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）、微生物的馴化和固定：從污水處理廠取好氧活性污泥，在取來的活性污泥中加入按C:N:P=100:5:1配置的營養液，構成110mL懸浮液；其中，懸浮液由量取100～105mL的活性污泥中加入5～10mL營養液構成；按時間分布在含有活性污泥...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙金安，苗秀榮，來雪慧，
申請(專利權)人：太原工業學院，
類型：發明
國別省市：山西;14