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(12)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)
(10)申請(qǐng)公布號(hào) CN 102616940 A (43)申請(qǐng)公布日2012.08.01
(21) 申請(qǐng)?zhí)?201210025789. 7
(22) 申請(qǐng)日 2012. 01. 18
申請(qǐng)人太原理工大學(xué)
地址030024山西省太原市迎澤西大街79
號(hào)
發(fā)明人劉旭光李蘭松楊永珍賈虎生 曹秋芬楊利擎
(74)專(zhuān)利代理機(jī)構(gòu)太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限 公司14101
代理人江淑蘭
(51) Int. Cl.
C02F 3/34(2006.01)
C02F 103/16 (2006.01)
權(quán)利要求書(shū)3頁(yè)說(shuō)明書(shū)5頁(yè)附圖5頁(yè)
(54)發(fā)明名稱(chēng)
一種鍍鎳廢水的凈化處理方法 (57)摘要
本發(fā)明涉及一種鍍鎳廢水的凈化處理方法， 是采用微生物法，先模擬配制鍍鎳水，培養(yǎng)微生物 菌種嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌，并富集純化，然后用菌 株與鍍鎳廢水混合、振蕩凈化處理鍍鎳廢水中的 重金屬，處理凈化率為98. 5%，達(dá)到了國(guó)標(biāo)規(guī)定 的中水標(biāo)準(zhǔn)，可用于洗滌、灌溉農(nóng)田，此凈化方法 工藝先進(jìn)，快捷迅速,工藝流程短，數(shù)據(jù)翔實(shí)準(zhǔn)確， 不污染環(huán)境，鍍鎳水的凈化率高，可進(jìn)行工業(yè)化處 理，是十分理想的鍍鎳廢水的凈化處理方法，也可 利用此方法處理凈化其它含重金屬?gòu)U水。
1. 一種鍍鎳廢水的凈化處理方法，其特征在于：使用的化學(xué)物質(zhì)材料為：牛肉膏、蛋白 胨、氯化鈉、氫氧化鈉、瓊脂、氯化鎳、丁二酮肟、碘、碘化鉀、乙二胺四乙酸二鈉、氨水、去離 子水，其準(zhǔn)備用量如下：以克、毫升為計(jì)量單位 牛肉膏：
蛋白胨：
氯化鈉：NaCl 氫氧化鈉：NaOH 瓊脂：(C12H1809)n n = 10-30 氯化鎳：NiCl2 • 6H20 丁二酮肟：C4H8N202 碘：1
碘化鉀：KI
乙二胺四乙酸二鈉：C1QH14N208Na2 • 2H20 氨水：NH3 去離子水：H20 凈化處理方法如下：
精選化學(xué)物質(zhì)材料 對(duì)凈化處理使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度、含量、濃度控制： 牛肉膏：液態(tài)膏狀含氮量> 13%
蛋白胨：固態(tài)固體含氮量> 12. 5%
氯化鈉：固態(tài)固體99%
氫氧化鈉：固態(tài)固體99%
瓊脂：固態(tài)固體99%
氯化鎳：固態(tài)固體99%
丁二酮肟：固態(tài)固體99%
碘：固態(tài)固體99. 8%
碘化鉀：固態(tài)固體99%
乙二胺四乙酸二鈉：固態(tài)固體99. 9%
氨水：液態(tài)液體濃度27%
去離子水：液態(tài)液體99. 99%
配制鍍鎳廢水
稱(chēng)取氯化鎳0. 81g±0. Olg,量取去離子水2000mL土 lmL，加入燒杯中，然后置于電熱套 上，在電場(chǎng)220V、50HZ、溫度55°C下攪拌30min，成：鍍鎳廢水;
培養(yǎng)微生物菌種：嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌
1)制備培養(yǎng)基
①稱(chēng)取牛肉膏3g±0. Olg、蛋白胨10g±0. Olg、氯化鈉5g±0. Olg、氫氧化鈉 0. 001g±0. OOOlg,量取去離子水1000mL±10mL，加入第一燒杯中，用攪拌器攪拌lOmin， 成：液態(tài)培養(yǎng)基，液態(tài)培養(yǎng)基pH = 7. 3，呈中性;
②稱(chēng)取牛肉膏3g±0. Olg、蛋白胨10g±0. Olg、氯化鈉5g±0. Olg、氯化鎳2. 377g±0. Olg、氫氧化鈉0. 001g±0. OOOlg,量取去離子水1000mL土 10mL,加入第二燒杯 中，用攪拌器攪拌lOmin，成：含鎳液態(tài)培養(yǎng)基，含鎳液態(tài)培養(yǎng)基pH = 7. 3，呈中性;
③稱(chēng)取牛肉膏3g±0. Olg、蛋白胨10g±0. Olg、氯化鈉5g±0. Olg、氯化鎳
1. 377g±0. Olg、氫氧化鈉0. 001g±0. OOOlg,量取去離子水1000mL±10mL，加入第三燒杯 中，攪拌器攪拌5min,加入瓊脂15g±0. Olg,在加熱器上加熱至97°C,恒溫保溫5min,使瓊 脂溶化，同時(shí)用攪拌器攪拌，成：液態(tài)膏狀含鎳培養(yǎng)基，液態(tài)膏狀含鎳培養(yǎng)基pH = 7. 3，呈中
④將第一燒杯及液態(tài)培養(yǎng)基、第二燒杯及液態(tài)含鎳培養(yǎng)基、第三燒杯及液態(tài)膏狀含鎳 培養(yǎng)基置于滅菌消毒壓力鍋內(nèi)，將滅菌消毒壓力鍋置于電熱器上;向滅菌消毒壓力鍋內(nèi)加 入去離子水1000mL并密封;抽取滅菌消毒壓力鍋內(nèi)空氣，使滅菌消毒壓力鍋內(nèi)壓強(qiáng)恒定在 0. 14Mpa;加熱滅菌消毒壓力鍋，滅菌消毒壓力鍋內(nèi)溫度升至120°C ±2°C，并產(chǎn)生水蒸汽， 蒸汽滅菌25min±2min ;然后停止加熱，使其自然冷卻至25°C，取出三個(gè)燒杯，分別成：液態(tài) 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、液態(tài)含鎳牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、固態(tài)含鎳牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基;
1) 采集含鎳土壤，分離鎳抗性細(xì)菌
①?gòu)腻冩嚞F(xiàn)場(chǎng)采集含鎳土壤10g，裝入冰盒，在4°C溫度存放;
②將含鎳土壤10g移入三角燒瓶中，取液態(tài)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基100mL放入三角燒瓶 中，將三角燒瓶置于振蕩器上振蕩，在30°C、振蕩頻率150r/min下振蕩2h,靜置lOmin,成： 沉淀澄清液;
③取澄清液10mL、液態(tài)含鎳牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基200mL加入三角燒瓶中，在30°C、振蕩 頻率150r/min培養(yǎng)20h，成:菌液;
④在無(wú)菌操作臺(tái)上，取菌液lmL、去離子水1000mL加入燒杯中，攪拌混合，成：低濃度菌
液;
⑤將固態(tài)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基加熱至97°C ±2°C，攪拌5min，成膏狀，取20mL倒入培養(yǎng) 皿，使其凝固;然后加入低濃度菌液0. lmL，用涂布棒將菌液涂滿培養(yǎng)皿，然后將培養(yǎng)皿置 于培養(yǎng)箱中，在30°C下、靜置培養(yǎng)60h,并生長(zhǎng)出菌落,即：鎳抗性細(xì)菌菌落;
2) 鎳抗性細(xì)菌純化
將固態(tài)含鎳牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基加熱至97°C ±2°C，攪拌5min，成膏狀，取20mL倒入培 養(yǎng)皿，使其凝固;將鎳抗性細(xì)菌菌落置于培養(yǎng)皿中，采用劃線法進(jìn)行純化，得到單菌落細(xì)菌， 即：純化的鎳抗性細(xì)菌，鎳抗性細(xì)菌即為：嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌;
3) 嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌的培養(yǎng)與富集
①挑取嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌單菌落，接入50mL液態(tài)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，在30°C、振 蕩頻率150r/min下培養(yǎng)20h，成：種子培養(yǎng)液;
②將種子培養(yǎng)液按1 : 100的比例接入液態(tài)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，在30°C、振蕩頻率 150r/min下培養(yǎng)20h ;培養(yǎng)的菌液在4°C、8000r/min離心分離lOmin,得細(xì)菌沉淀物;
③將細(xì)菌沉淀物置于石英產(chǎn)物舟中，然后置于干燥箱中干燥，干燥溫度55°C、干燥時(shí)間 2h，得細(xì)菌粉末，即：嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌粉末;
(4)用嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌凈化鍍鎳廢水
1) 將細(xì)菌粉末0. 5g、鍍鎳廢水1000mL加入燒杯中，然后置于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中，在 30°C、振蕩頻率150r/min，振蕩時(shí)間4h ;在4°C、8000r/min離心分離5min ;收集上清液，上清液即為凈化水;
2. 電磁軟化凈化水
凈化水的電磁軟化是在電磁槽內(nèi)完成的，將凈化水置于燒杯中，然后置于電磁槽并固 定;開(kāi)啟電磁槽，電磁槽磁力線強(qiáng)度為5000高斯，電磁時(shí)間60min，電磁后為軟化凈化水;
3. 檢測(cè)、化驗(yàn)、分析、表征
對(duì)凈化水的形貌、色澤、化學(xué)成分、化學(xué)物理性能進(jìn)行檢測(cè)、分析;
用16S rDNA序列比對(duì)法對(duì)凈化處理的細(xì)菌菌株進(jìn)行分析;
用丁二酮肟分光光度法進(jìn)行凈化水鎳離子濃度分析;
結(jié)論：凈化水為無(wú)色透明液體，凈化率為98. 5%，達(dá)到中水標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍鎳廢水的凈化處理方法，其特征在于：鍍鎳廢水的凈 化處理是用細(xì)菌嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌進(jìn)行的，細(xì)菌培養(yǎng)基的制備是在滅菌消毒壓力鍋內(nèi)進(jìn)行 的，是在加熱120°C ±2°C、壓強(qiáng)0. 14Mpa下完成的;滅菌消毒壓力鍋(1)呈矩形，滅菌消毒 壓力鍋⑴置于電控器⑶上，滅菌消毒壓力鍋⑴的上部為鍋蓋⑵并由密封圈(14)密 封;上側(cè)部為出氣管(12)及控制閥(15);在滅菌消毒壓力鍋(1)內(nèi)底部為水槽(11)及去 離子水，在水槽(11)的上部為網(wǎng)架(16)，在網(wǎng)架(16)的上部并排置放第一燒杯(17)、第 二燒杯(19)、第三燒杯(21),在第一燒杯(17)內(nèi)為液態(tài)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(18),第二燒 杯(19)內(nèi)為液態(tài)含鎳牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(20),第三燒杯(21)內(nèi)為固態(tài)含鎳牛肉膏蛋白 胨培養(yǎng)基(22),第一燒杯(17)、第二燒杯(19)、第三燒杯(21)上部均由封口膜(13)封住; 滅菌消毒壓力鍋(1)的左側(cè)部設(shè)有真空管(9)和真空泵(10);在電控器(3)上設(shè)有顯示屏
(4)、指示燈(5)、電源開(kāi)關(guān)(6)、溫度調(diào)控器(7)、壓強(qiáng)調(diào)控器⑶;滅菌消毒壓力鍋⑴內(nèi)的 溫度為120°C ±2°C，壓強(qiáng)值為0. 14Mpa。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍鎳廢水的凈化處理方法，其特征在于：鍍鎳廢水的凈 化處理是用細(xì)菌嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌進(jìn)行的，嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌的培養(yǎng)是在恒溫振蕩培養(yǎng)箱 內(nèi)進(jìn)行的，恒溫振蕩培養(yǎng)箱(23)呈矩形，底部設(shè)有底座(24)，恒溫振蕩培養(yǎng)箱(23)的箱體 為保溫層(25)，在箱體內(nèi)中間位置設(shè)有振蕩器(26)，振蕩器(26)上設(shè)有彈簧架(27)，在振 蕩器(26)的中間上部位置為三角燒瓶(33)，三角燒瓶(33)由彈簧架(27)固定，三角燒瓶
(33)的內(nèi)部為細(xì)菌培養(yǎng)液(34)，并由封口膜(13)封住，恒溫振蕩培養(yǎng)箱(23)上設(shè)有電源 開(kāi)關(guān)(28)、振蕩頻率控制按鈕(29)、振蕩頻率顯示屏(30)、溫度控制按鈕(31)和溫度顯示 屏(32)。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍鎳廢水的凈化處理方法，其特征在于：鍍鎳廢水的凈 化處理是用細(xì)菌嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌進(jìn)行的，是在恒溫振蕩培養(yǎng)箱內(nèi)完成的，恒溫振蕩培養(yǎng) 箱(23)呈矩形，底部設(shè)有底座(24)，恒溫振蕩培養(yǎng)箱(23)的箱體為保溫層(25)，在箱體內(nèi) 中間位置為振蕩器(26)，在振蕩器(26)上設(shè)有彈簧架(27)，在振蕩器(26)的中間位置為 容器(35)，容器(35)由彈簧架(27)固定，容器(35)內(nèi)部為鍍鎳廢水+細(xì)菌粉末(36)，并 由封口膜(13)封住，恒溫振蕩培養(yǎng)箱(23)設(shè)有電源開(kāi)關(guān)(28)、振蕩頻率控制按鈕(29)、振 蕩頻率顯示屏(30)、溫度控制按鈕(31)和溫度顯示屏(32)。
一種鍍鎳廢水的凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[1] 本發(fā)明涉及一種鍍鎳廢水的凈化處理方法，屬含重金屬?gòu)U水凈化及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)
域。
背景技術(shù)
[2] 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，金屬材料的加工及表面處理的應(yīng)用越來(lái)越頻繁，尤其是高 精產(chǎn)品的制造，對(duì)金屬制品的要求越來(lái)越高，為了在金屬制品表面增加強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕 性，常在金屬表面進(jìn)行鍍層，亦稱(chēng)電鍍，在金屬表面用電場(chǎng)效應(yīng)鍍一層耐腐蝕、硬度好的金 屬，例如鎳、鉻、鋅、銅、錫、釩等;電鍍的介質(zhì)是水，金屬在電場(chǎng)作用下溶于水中，在溫度場(chǎng)條 件下，金屬均勻的固著在金屬表面，使金屬表面更加光澤，也提高了金屬表面的硬度及耐腐 蝕性，是金屬制品表面處理的首選。
[3] 金屬制品在電鍍過(guò)程中將使用和消耗大量的潔凈水，既要用水做電場(chǎng)介質(zhì)進(jìn)行鍍 層，又要用水進(jìn)行多次清洗，在電鍍和清洗過(guò)程中將消耗大量的潔凈水，而且在這些水中會(huì) 含有大量的重金屬，例如鎳、鋅、銅、錫、釩、汞、砷、鈹、鎘、鉛、鉻等，這些含重金屬的水排放 后將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，這些污染水的排放將導(dǎo)致土壤和水源變質(zhì)，對(duì)人體和環(huán)境都會(huì) 造成嚴(yán)重?fù)p害。
[4] 綜上，含重金屬水的處理、凈化已成了十分重要的研究課題。
發(fā)明內(nèi)容
[5] 發(fā)明目的
[6] 本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)的情況，用微生物法對(duì)鍍鎳廢水進(jìn)行凈化處理，采 用菌種分離、菌株純化、菌株培養(yǎng)、廢水凈化，以使鍍鎳廢水得到凈化，以大幅度提高鍍鎳廢 水的凈化率和利用率。
[7] 技術(shù)方案
[8] 本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為：牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、氫氧化鈉、瓊脂、氯化鎳、 丁二酮肟、碘、碘化鉀、乙二胺四乙酸二鈉、氨水、去離子水，其準(zhǔn)備用量如下：以克、毫升為 計(jì)量單位，更多內(nèi)容請(qǐng)查看PDF文件。
