本發(fā)明屬于重金屬廢水處理，尤其涉及一種礦山重金屬廢水的生物處理劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、礦山有色金屬采掘、冶煉作業(yè)會造成重金屬污染廢水的產(chǎn)生，重金屬污染廢水中砷和錳的含量較高，將其排放到自然水體中會對人體健康及生態(tài)環(huán)境造成危害，因此需要進行科學(xué)的處理方式實現(xiàn)廢水中重金屬的達(dá)標(biāo)排放及減排。

2、目前關(guān)于重金屬廢水的傳統(tǒng)處理工藝主要有吸附法、化學(xué)沉淀法、離子交換法和電解法等，吸附法是利用具有高比表面積或特殊官能團的吸附劑，通過物理或化學(xué)吸附作用去除廢水中的重金屬離子。吸附劑對多種金屬離子有很強的吸附能力，傳統(tǒng)吸附劑主要包括活性炭和黏土礦物等。化學(xué)沉淀法通過投入化學(xué)試劑與廢水發(fā)生沉淀反應(yīng)去除重金屬離子。離子交換法通過離子交換樹脂上的活性基團與廢水中重金屬離子接觸，發(fā)生離子可逆交換反應(yīng)來降低重金屬離子濃度。電解法是在直流電場的作用下，廢水中帶電的重金屬離子遷移到陰極，并在陰極中被還原，產(chǎn)生的金屬單質(zhì)被沉淀或是被吸附到電極的表面，實現(xiàn)對廢水中重金屬的去除回收。

3、上述針對重金屬污染廢水的傳統(tǒng)工藝存在不同的缺陷與不足，如運行成本高，能耗高，容易產(chǎn)生二次污染等，目前，以生物處理方法可以彌補上述不足。生物制劑與廢水中的重金屬絡(luò)合，形成穩(wěn)定的重金屬配合物，由于生物制劑同時具有高效絮凝劑的作用，當(dāng)重金屬配合物水解形成顆粒后，可很快絮凝形成膠團，實現(xiàn)多種重金屬同時高效凈化。

4、而針對生物處理方法，目前存在生物菌劑在廢水環(huán)境中容易遭受破壞，降低微生物的活性，進而使得處理效果難以綜合提升的技術(shù)問題，為此，本發(fā)明提供了一種新的礦山重金屬廢水的生物處理劑及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題，提供一種礦山重金屬廢水的生物處理劑及其制備方法。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

3、作為本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種礦山重金屬廢水的生物處理劑，所述生物處理劑是先將海洋紅酵母菌及黑根霉菌經(jīng)液態(tài)培養(yǎng)基培養(yǎng)得到混合菌懸液，再將混合菌懸液先經(jīng)改性煤矸石吸附，再經(jīng)海藻酸鈉-聚乙烯醇復(fù)合包埋固定后得到的。

4、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述海洋紅酵母菌及黑根霉菌的總接種量為液態(tài)培養(yǎng)基體積的10-20％，所述海洋紅酵母與黑根霉菌的接種體積比為(1～3):1。

5、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述改性煤矸石的添加量為每100ml混合菌懸液加入5-10g改性煤矸石。

6、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述改性煤矸石是將煤矸石與腐殖酸及抗壞血酸的混合溶液混合震蕩2-3h后，經(jīng)自然干燥后獲得。

7、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述煤矸石與腐殖酸及抗壞血酸的混合溶液的體積比為1:(2～6)，所述腐殖酸和抗壞血酸的質(zhì)量比為(4～6):1。

8、作為本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明還提供了一種如上述任一所述的礦山重金屬廢水的生物處理劑的制備方法，包括以下步驟：

9、(1)先將海洋紅酵母菌及黑根霉菌接種至液態(tài)培養(yǎng)基中混勻，將接種后的液態(tài)培養(yǎng)基于20-30℃下培養(yǎng)至液態(tài)培養(yǎng)基中的總活菌數(shù)不低于5×108cfu/ml，用nacl水溶液洗滌后，重新加入nacl水溶液即可獲得混合菌懸液；

10、(2)先通過改性煤矸石吸附混合菌懸液中的海洋紅酵母菌及黑根霉菌，獲得煤矸石-混合菌懸液，然后向煤矸石-混合菌懸液中加入海藻酸鈉與聚乙烯醇的混合nacl水溶液，混合均勻后得到煤矸石復(fù)合菌種混合液，將煤矸石復(fù)合菌種混合液加入氯化鈣溶液中交聯(lián)，然后經(jīng)清洗干燥即可。

11、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述海藻酸鈉與聚乙烯醇的混合nacl水溶液與煤矸石-混合菌懸液的體積比為(1～2):1。

12、本發(fā)明的有益效果在于：

13、本發(fā)明提供的生物處理劑是先將海洋紅酵母菌及黑根霉菌經(jīng)液態(tài)培養(yǎng)基培養(yǎng)得到混合菌懸液，再將混合菌懸液先經(jīng)改性煤矸石吸附，再經(jīng)海藻酸鈉-聚乙烯醇復(fù)合包埋固定后得到的，本發(fā)明通過以改性煤矸石作為吸附載體，并與海藻酸鈉和聚乙烯醇結(jié)合制備得到能夠穩(wěn)定發(fā)揮微生物活性的復(fù)合固定化菌劑，可實現(xiàn)多種重金屬同時高效凈化的同時還能夠使得廢水中的cod(化學(xué)需氧量)及色度得到同步降低，綜合處理效果優(yōu)異，應(yīng)用前景好。

技術(shù)特征：

1.一種礦山重金屬廢水的生物處理劑，其特征在于，所述生物處理劑是先將海洋紅酵母菌及黑根霉菌經(jīng)液態(tài)培養(yǎng)基培養(yǎng)得到混合菌懸液，再將混合菌懸液先經(jīng)改性煤矸石吸附，再經(jīng)海藻酸鈉-聚乙烯醇復(fù)合包埋固定后得到的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山重金屬廢水的生物處理劑，其特征在于，所述海洋紅酵母菌及黑根霉菌的總接種量為液態(tài)培養(yǎng)基體積的10-20％，所述海洋紅酵母與黑根霉菌的接種體積比為(1～3):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山重金屬廢水的生物處理劑，其特征在于，所述改性煤矸石的添加量為每100ml混合菌懸液加入5-10g改性煤矸石。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山重金屬廢水的生物處理劑，其特征在于，所述改性煤矸石是將煤矸石與腐殖酸及抗壞血酸的混合溶液混合震蕩2-3h后，經(jīng)自然干燥后獲得。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦山重金屬廢水的生物處理劑，其特征在于，所述煤矸石與腐殖酸及抗壞血酸的混合溶液的體積比為1:(2～6)，所述腐殖酸和抗壞血酸的質(zhì)量比為(4～6):1。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述的礦山重金屬廢水的生物處理劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種礦山重金屬廢水的生物處理劑的制備方法，其特征在于，所述海藻酸鈉與聚乙烯醇的混合nacl水溶液與煤矸石-混合菌懸液的體積比為(1～2):1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種礦山重金屬廢水的生物處理劑及其制備方法，涉及重金屬廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，所述生物處理劑是先將海洋紅酵母菌及黑根霉菌經(jīng)液態(tài)培養(yǎng)基培養(yǎng)得到混合菌懸液，再將混合菌懸液先經(jīng)改性煤矸石吸附，再經(jīng)海藻酸鈉?聚乙烯醇復(fù)合包埋固定后得到的。本發(fā)明通過以改性煤矸石作為吸附載體，并與海藻酸鈉和聚乙烯醇結(jié)合制備得到能夠穩(wěn)定發(fā)揮微生物活性的復(fù)合固定化菌劑，可實現(xiàn)多種重金屬同時高效凈化的同時還能夠使得廢水中的COD及色度得到同步降低，綜合處理效果優(yōu)異，應(yīng)用前景好。

技術(shù)研發(fā)人員：裴文明,葛峰,張可桂,譚立超,云晶晶,魏通,張明珠,潘寶騮,劉鑫,吳曉榮,馮美云,唐夫凱
受保護的技術(shù)使用者：生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30