一種真菌型生物顆粒吸附材料的改性方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為針對(duì)銻酸鹽高效去除的生物吸附材料的改性方法。本發(fā)明以真菌型好氧顆粒污泥為原料，進(jìn)行簡易的化學(xué)改性處理，包括水洗，混合震蕩，再水洗，靜置，水溶液保存等工序，經(jīng)改性處理的生物顆粒吸附材料對(duì)Sb（Ⅴ）的去除效率大大提高。本發(fā)明方法具備工藝簡單，操作周期較短等特點(diǎn)，更重要的是不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，是真正的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的生物材料改性方法。經(jīng)本發(fā)明改性的吸附材料相對(duì)其他生物材料具有沉降性能好，生物相穩(wěn)定、去除效率高等優(yōu)勢。
【專利說明】一種真菌型生物顆粒吸附材料的改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及針對(duì)銻酸鹽高效去除的真菌型生物顆粒吸附材料的改性方法。
技術(shù)背景
[0002]銻是一種廣泛分布的有毒元素，在巖石圈中主要以輝銻礦的形式存在，中國式世界銻儲(chǔ)量大國，約占全球探明儲(chǔ)量的一半以上，高居全球首位。銻劑曾廣泛應(yīng)用于霍亂、肺結(jié)核、黑熱病等疾病的治療；由于金屬銻是電和熱的不良導(dǎo)體且抗腐蝕性能強(qiáng)，常被用做金屬合金的硬化劑來制造軍火，是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)；而銻的化合物主要被用來做阻燃劑，同時(shí)與我們生活密切相關(guān)的陶瓷、橡膠以及紡織品等行業(yè)也離不開銻。銻及其化合物的大量使用必然會(huì)被大量排放，因此銻對(duì)環(huán)境的污染也在所難免，實(shí)際上銻并不算一種新型的環(huán)境污染物，早在20世紀(jì)70年代末期，它就進(jìn)入了美國環(huán)保部的優(yōu)先控制污染物名單同時(shí)也被歐盟列入優(yōu)先控制污染物，在巴塞爾公約中關(guān)于危險(xiǎn)廢物的越境遷移限定中將銻列為危險(xiǎn)廢物之列。
[0003]環(huán)境樣品中三價(jià)銻和五價(jià)銻是最常見的兩種價(jià)態(tài)，其中三價(jià)銻具有較強(qiáng)的毒性，且多以中性分子Sb (OH) 3的形態(tài)存在，而五價(jià)銻則在較大的pH范圍內(nèi)表現(xiàn)為銻酸鹽的形式，氧化性的水體中五價(jià)銻也比三價(jià)銻更加穩(wěn)定。由于環(huán)境水體的物理化學(xué)性質(zhì)異常復(fù)雜，加上溶解氧、沉積物、生物以及懸浮顆粒的作用，兩種形態(tài)的銻往往會(huì)相互轉(zhuǎn)化，因此銻酸鹽的去除同樣迫在眉睫。
[0004]當(dāng)前的對(duì)銻的去除方法主要包括了吸附法、離子交換法、膜處理法、絮凝法等等，而生物吸附因其來源廣泛，吸附 效率高而備受關(guān)注，特別是好氧顆?；夹g(shù)的出現(xiàn)使得生物修復(fù)技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的高度，接種的活性污泥不需要任何載體，在特定的條件下便可以發(fā)生自聚集，產(chǎn)生顆粒污泥，其沉降性能大大改善，剩余污泥量也大大減少，泥水分離效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他生物絮體，因此好氧顆粒污泥除了被用來去除COD以及氮磷等，對(duì)重金屬的吸附也被大量報(bào)道，然而由于顆粒表面的特殊性質(zhì)，陽離子金屬的去除效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于含氧陰離子，因此如果要提高顆粒污泥對(duì)銻酸鹽這種陰離子的吸附能力，就必然需要修飾和改性。
[0005]本發(fā)明便是基于改性好氧顆粒污泥高效去除銻酸鹽的一種技術(shù)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、操作方便、成本較低、效果良好的真菌型顆粒污泥吸附材料的改性方法，以提高對(duì)銻酸鹽吸附去除效果。
[0007]本發(fā)明所述好氧顆粒污泥屬于真菌型，即顆粒菌體部分是由較為單一的真菌組成，其顏色發(fā)白，外形為絲狀球體，具有較好的沉降性能，改性后顏色轉(zhuǎn)變?yōu)樽攸S色。培養(yǎng)方法具體操作步驟為:接種活性污泥于高徑比約20:1的SBR反應(yīng)器中，一天六個(gè)周期，每個(gè)周期四小時(shí)，依次為3分鐘進(jìn)水，217分鐘曝氣，10分鐘沉降，5分鐘出水，5分鐘靜置，采用葡萄糖作為唯一碳源，C0D3000mg/L。
[0008]本發(fā)明所述的真菌型好氧顆粒污泥主要的成分為微生物菌體、胞外聚合物組成，金屬離子主要為鉀離子。本發(fā)明提出的真菌型顆粒污泥吸附材料的改性方法，具體步驟為:
將改性劑配置成0.08-0.1M的改性液，將清洗后的真菌顆粒污泥直接浸潰于改性液中，25-35°C恒溫震蕩反應(yīng)18-24小時(shí)，得到真菌顆粒污泥的改性物；
用去離子水反復(fù)清洗真菌顆粒污泥的改性物，直到上清液澄清、無色、透明；
用去離子水浸潰改性物，過夜；再用去離子水反復(fù)清洗，至溶液中PH穩(wěn)定；保存?zhèn)溆茫? 其中，所述的改性劑為常見的三氯化鐵。
[0009]所述真菌型顆粒污泥改性前后勿須脫水干燥，改性后須置于自來水中4°C冰箱保存，經(jīng)檢驗(yàn)該方法保存時(shí)間長久，并且顆粒不會(huì)破碎、腐敗。
[0010]改性前后吸附材料對(duì)銻酸鹽的吸附性能測試:溫度35度，pH4.3，轉(zhuǎn)速175rpm，銻初始濃度20mg/L，體積50ml，反應(yīng)時(shí)間5h。
[0011]去除率計(jì)算方法:
【權(quán)利要求】
1.一種真菌型生物顆粒吸附材料的改性方法，其特征在于具體步驟為: (O將改性劑配置成0.08-0.1M的改性液，將真菌型好氧顆粒污泥浸潰于改性液中，25-35°C恒溫震蕩反應(yīng)18-24小時(shí)，得到真菌型顆粒污泥的改性物； (2)用去離子水反復(fù)清洗真菌型顆粒污泥改性物，直到上清液澄清、無色、透明； (3)用去離子水浸潰改性物，過夜；再用去離子水反復(fù)清洗，至溶液中pH穩(wěn)定；保存?zhèn)溆茫? 其中，所述改性劑為三氯化鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述真菌型生物顆粒吸附材料的改性方法，其特征在于所述真菌型顆粒污泥改性前后勿須脫 水干燥，改性后置于自來水中4°C冰箱保存。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103739087SQ201410015486
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】王利, 萬春黎, 李篤中, 陳曉楓 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)