本發(fā)明公開了一種利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法，該方法以ZrO2‑Fe3O4作為磁性納米吸附劑，將福壽螺、花生麩糖蜜、蛋白胨和水?dāng)嚢杈鶆蚝笾苽湮⑸锏?將弗蘭克氏菌、米根霉菌、叢梗孢科絲狀菌、枯草芽孢桿菌培養(yǎng)后獲得復(fù)合菌液;將殼聚糖、海藻酸鈉、滑石粉、可再分散乳膠粉混合均勻，制得生物載體;先將復(fù)合菌液和微生物氮源混合均勻后，培育后再加入磁性納米吸附劑和生物載體，干燥，即得磁性生物吸附劑，將磁性生物吸附劑進(jìn)行污水處理。本方法制備的磁性生物吸附劑具有比表面大、活性高、吸附量大、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)U水中的重金屬、氨氮等污染物進(jìn)行有效的吸附，處理完廢水后能方便實(shí)現(xiàn)吸附劑的快速回收。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　(1)制備磁性納米吸附劑：將質(zhì)量比為1:5的磁性Fe3O4納米微球和硝酸鋯溶液加至超聲波攪拌器，再加入乙醇超聲攪拌，逐滴加入氨水至pH為10，超聲攪拌2-4h后，所得的產(chǎn)物經(jīng)磁力分離，再用蒸餾水清洗，干燥，在400-500℃及氮?dú)獗Ｗo(hù)下焙燒3-5h，即得ZrO2-Fe3O4磁性納米吸附劑;所述硝酸鋯溶液的濃度為0.5mol/L;乙醇的加入量為磁性Fe3O4納米微球質(zhì)量的10-15倍;

　　(2)將福壽螺、花生麩分別粉碎后加入攪拌罐，再加入糖蜜、蛋白胨和水;攪拌均勻后，在溫度為100-110℃下保溫30-60min，冷卻，即可得到微生物氮源;所述福壽螺、花生麩、糖蜜、蛋白胨和水的質(zhì)量比為1:3-5:2-5:1-3:10-20;

　　(3)將質(zhì)量比為1:3-8:1-3:2-5的弗蘭克氏菌、米根霉菌、叢梗孢科絲狀菌、枯草芽孢桿菌分別培養(yǎng)成濃度為1×107-1×108個(gè)/ml的菌液，混合后得復(fù)合菌液;

　　(4)將質(zhì)量比為1:3-5:5-10:1-3的殼聚糖、海藻酸鈉、滑石粉、可再分散乳膠粉混合均勻，制得生物載體;

　　(5)先將復(fù)合菌液和微生物氮源混合均勻后，培育24-48h后，再加入磁性納米吸附劑和生物載體，攪拌均勻后靜置3-6h，干燥，即得磁性生物吸附劑;所述復(fù)合菌液、微生物氮源、磁性納米吸附劑和生物載體的質(zhì)量比為1:3-5:8-10:1-3;

　　(6)將污水進(jìn)行固液分離后，加入磁性生物吸附劑進(jìn)行污水處理，處理完成后對(duì)磁性生物吸附劑進(jìn)行磁力分離。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于：步驟(1)所述攪拌是在轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌;所述干燥是在溫度為80-100℃下干燥。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于：步驟(5)所述培育是在溫度為25-28℃、轉(zhuǎn)速為100-150r/min下培育。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于：步驟(5)所述的干燥是在溫度為-25℃~-40℃下真空冷凍干燥48-72h。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法，其特征在于：所述磁性生物吸附劑的加入量按照每升污水加入5-80g。

　　說明書

　　一種利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著城市化進(jìn)程的加快和工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)絕大多數(shù)城市都存在著較為嚴(yán)重的水污染問題。大量未經(jīng)處理的城市垃圾、工業(yè)廢水和生活污水以及大氣沉降物不斷排入水體中，使水體懸浮物和沉積物中的含量急劇升高，水體污染己成為全球性的環(huán)境污染問題，對(duì)污染水體的治理迫在眉睫。

　　工業(yè)污水中污染物主要為氨氮、重金屬等物質(zhì)，氨氮是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化和污染環(huán)境的一種重要污染物質(zhì)，目前我國(guó)幾乎所有的受污染水域中，氨氮都是主要的污染物之一。水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)危害農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、旅游業(yè)等諸多行業(yè)，也對(duì)飲水衛(wèi)生和食品安全構(gòu)成了巨大的威脅。近年來，國(guó)內(nèi)水體重金屬污染問題十分突出，因此其處理技術(shù)的開發(fā)就成了當(dāng)前社會(huì)的焦點(diǎn)。因此，如何去除工業(yè)污水中的氨氮、重金屬等污染物成為當(dāng)今工業(yè)污水處理一個(gè)重要的任務(wù)。

　　目前，重金屬?gòu)U水處理方法主要有三類：化學(xué)反應(yīng)法、濃縮分離法以及生物吸附法。第一類是廢水中重金屬離子通過化學(xué)反應(yīng)除去的方法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學(xué)還原法、電化學(xué)還原法和高分子重金屬捕集劑法等;第二類是使廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮、分離的方法,包括吸附劑吸附、離子交換和膜分離等;第三類生物吸附法是今年新發(fā)展的一門重金屬污水處理方法，借助的是微生物及其衍生物來吸附水中重金屬的過程。與傳統(tǒng)吸附方法相比，生物吸附法具有以下優(yōu)點(diǎn)：在低濃度下，金屬可以被選擇性的去除;節(jié)能、處理效率高;易于分離回收重金屬;吸附劑易于再生利用。但目前生物吸附處理污水還存在吸附量小，吸附污染物的效率低等問題。

　　以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評(píng)價(jià)本申請(qǐng)的新穎性和創(chuàng)造性。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明目的在于解決上述不足，提供一種利用生物吸附劑處理工業(yè)廢水的方法。該方法利用比表面大、活性高、吸附量大、穩(wěn)定性好的磁性生物吸附劑進(jìn)行污水處理后，不僅能高效地去除污水中的重金屬，還能很好的降低污水氨氮含量，達(dá)到雙重凈化污水的效果。

　　為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

　　(1)制備磁性納米吸附劑：將質(zhì)量比為1:5的磁性Fe3O4納米微球和硝酸鋯溶液加至超聲波攪拌器，再加入乙醇超聲攪拌，逐滴加入氨水至pH為10，超聲攪拌2-4h后，所得的產(chǎn)物經(jīng)磁力分離，再用蒸餾水清洗，干燥，在400-500℃及氮?dú)獗Ｗo(hù)下焙燒3-5h，即得ZrO2-Fe3O4磁性納米吸附劑;所述硝酸鋯溶液的濃度為0.5mol/L;乙醇的加入量為磁性Fe3O4納米微球質(zhì)量的10-15倍。

　　(2)將福壽螺、花生麩分別粉碎后加入攪拌罐，再加入糖蜜、蛋白胨和水;攪拌均勻后，在溫度為100-110℃下保溫30-60min，冷卻，即可得到微生物氮源;所述福壽螺、花生麩、糖蜜、蛋白胨和水的質(zhì)量比為1:3-5:2-5:1-3:10-20;

　　(3)將質(zhì)量比為1:3-8:1-3:2-5的弗蘭克氏菌、米根霉菌、叢梗孢科絲狀菌、枯草芽孢桿菌分別培養(yǎng)成濃度為1×107-1×108個(gè)/ml的菌液，混合后得復(fù)合菌液;

　　(4)將質(zhì)量比為1:3-5:5-10:1-3的殼聚糖、海藻酸鈉、滑石粉、可再分散乳膠粉混合均勻，制得生物載體;

　　(5)先將復(fù)合菌液和微生物氮源混合均勻后，培育24-48h后，再加入磁性納米吸附劑和生物載體，攪拌均勻后靜置3-6h，干燥，即得磁性生物吸附劑;所述復(fù)合菌液、微生物氮源、磁性納米吸附劑和生物載體的質(zhì)量比為1:3-5:8-10:1-3;

　　(6)將污水進(jìn)行固液分離后，加入磁性生物吸附劑進(jìn)行污水處理，處理完成后對(duì)磁性吸附劑進(jìn)行磁力分離。

　　進(jìn)一步地，步驟(1)所述攪拌是在轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌30-60min;所述干燥是在溫度為80-100℃下干燥。

　　進(jìn)一步地，步驟(5)所述培育是在溫度為25-28℃、轉(zhuǎn)速為100-150r/min下培育。

　　進(jìn)一步地，步驟(5)所述的干燥是在溫度為-25℃~-40℃下真空冷凍干燥48-72h。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為：

　　1、本發(fā)明方法制備的磁性生物吸附劑具有比表面大、活性高、吸附量大、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)U水中的重金屬、氨氮等污染物進(jìn)行有效的吸附，處理完廢水后能方便實(shí)現(xiàn)吸附劑的快速回收。

　　2、本發(fā)明以弗蘭克氏菌、米根霉菌、叢梗孢科絲狀菌、枯草芽孢桿菌結(jié)合多種菌株的合理配伍，共生協(xié)調(diào)，活性高，繁殖快，不僅能夠去除廢水中的重金屬，還能快速去除氨氮、COD等污染物。

　　3、本發(fā)明以Fe3O4納米微球和硝酸鋯溶液制備ZrO2-Fe3O4磁性納米吸附劑，磁性納米吸附劑具有表面積大、活性高、穩(wěn)定性好、吸附量大等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在污水處理中能快速凈化污水中的重金屬離子，同時(shí)磁性納米吸附劑依據(jù)外在磁場(chǎng)可以方便，快速地將其分離、回收，可多次循環(huán)利用，克服非磁性納米催化劑難回收、成本高的缺點(diǎn)，對(duì)緩解環(huán)境污染、提高企業(yè)生產(chǎn)效益、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)高效利用具有重要意義。

　　4、本發(fā)明方法以福壽螺、花生麩、糖蜜、蛋白胨作為生物氮源，能夠微生物菌種生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，快速促進(jìn)菌株的繁殖，能解決高污染工業(yè)污水導(dǎo)致微生物不宜生長(zhǎng)的問題。

　　5、本發(fā)明以殼聚糖、海藻酸鈉、滑石粉、可再分散乳膠粉作為生物載體，能夠很好的固定微生物菌劑，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)能更容易被菌體攝取，極大的提高了凈化污水的效果。