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基本信息

項(xiàng)目名稱：
嗜重金屬SAD菌劑及干粉制備與應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
為解決鉛鎘重金屬的低能排放問題，在專利菌的基礎(chǔ)上將嗜鉛、嗜鎘菌群分離純化得鉛、鎘兩系列的單菌株,將其中相同單菌株擴(kuò)大培養(yǎng)，混合制成SAD菌種。為得到更多SAD菌劑，探索了影響菌劑擴(kuò)增的菌量、培養(yǎng)時(shí)間及培養(yǎng)基體積的關(guān)系，在最佳條件下制備了SAD菌劑及干粉。通過其對鉛鎘離子的吸附性能及條件研究，證明其適于鉛鎘離子共存的污水處理。SAD菌劑對鉛、鎘離子超標(biāo)10-1000倍的吸附量達(dá)30-70mg/g。
詳細(xì)介紹：
由于污水中有害金屬的去除問題成為影響環(huán)境污染的首要問題,為制備一種新型的可操作簡單的除金屬離子菌制劑,將實(shí)驗(yàn)室提供的嗜鉛菌群、嗜鎘菌群重新分別活化擴(kuò)大培養(yǎng)、分離純化得到系列單菌株，將兩系列單菌株中相同的單菌混合，再擴(kuò)大培養(yǎng)，制備SAD活菌，其可同時(shí)嗜Pb2+和Cd2+。討論了活菌量、培養(yǎng)時(shí)間以及培養(yǎng)基體積對菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的影響、干粉中嗜重金屬菌細(xì)胞數(shù)與濕菌中細(xì)胞數(shù)之間的相互關(guān)系、SAD活菌劑及干粉對相應(yīng)金屬離子吸附性能的影響。結(jié)果表明：獲菌體數(shù)量與接種量、培養(yǎng)基體積成正比。在鎘離子濃度超標(biāo)100倍及鉛離子濃度超標(biāo)10倍的情況下吸附率分別可達(dá)85.3%、96.50%。SAD活菌劑制備操作簡單，可以長期保存。SAD活菌劑，耦合于生物膜法處理含鉛、鎘廢水，可使低濃度含Pb2+、、Cd2+廢水一次達(dá)標(biāo)，對鉛、鎘具有較高的耐受性和吸附性。

作品圖片

  • 嗜重金屬SAD菌劑及干粉制備與應(yīng)用
  • 嗜重金屬SAD菌劑及干粉制備與應(yīng)用
  • 嗜重金屬SAD菌劑及干粉制備與應(yīng)用
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

工業(yè)排放的重金屬廢水所造成的污染日益嚴(yán)重，形勢嚴(yán)峻，為解決鉛、鎘等重金屬的低能排放問題，在實(shí)驗(yàn)室專利菌的基礎(chǔ)之上，以實(shí)驗(yàn)室提供的嗜鉛菌、嗜鎘菌為研究對象，制備可同時(shí)嗜鉛、嗜鎘的嗜重金屬SAD菌劑及干粉。該SAD菌劑及干粉，具有對鉛、鎘的較高耐受性和吸附性。技術(shù)關(guān)鍵：將嗜鉛菌群和嗜鎘菌群分別分離純化，得到鉛、鎘兩個(gè)系列的單菌株,將鉛組和鎘組的相同單菌株分別擴(kuò)大培養(yǎng)并等量混合后，進(jìn)一步用等量鉛、鎘離子訓(xùn)化，制備成SAD菌劑?；舅悸罚簽榻鉀Q菌劑實(shí)際應(yīng)用的運(yùn)輸及使用方便，探索SAD菌種量、培養(yǎng)時(shí)間以及培養(yǎng)基體積等因素對菌劑擴(kuò)大培養(yǎng)的影響，討論了菌劑與干粉中嗜重金屬菌細(xì)胞數(shù)之間的相互關(guān)系，研究了嗜鉛、嗜鎘SAD菌劑及干粉對金屬離子鉛和鎘的吸附性能及條件的影響。證明SAD菌劑及干粉適于鉛、鎘共存的污水處理。產(chǎn)品的創(chuàng)新性：得到可同時(shí)吸附鉛、鎘的SAD菌劑。該菌劑便于攜帶，方便污水廠實(shí)際處理鉛鎘離子共存的廢水。使之運(yùn)輸方便，操作簡單，而且對金屬離子鉛和鎘的耐受性、吸附性強(qiáng)，去除效果好。技術(shù)指標(biāo)：SAD干菌的細(xì)胞數(shù)≥200億 CFU/g, 有效期為：3年；離心濕菌的細(xì)胞數(shù)≥100億CFU/ml，有效期為： 18個(gè)月。對Pb+2、Cd+2兩種重金屬的吸附量均達(dá)：30-70mg/g；離子超標(biāo)10-1000倍經(jīng)處理后可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

克服了化學(xué)沉淀法、硫化法、鐵氧體法操作復(fù)雜，能耗高，且易帶來二次污染的缺點(diǎn)；SAD菌劑解決了微生物耐受性差吸附性低的問題，其操作流程簡單,能耗及原料成本低,僅需定期投加菌制劑即可。本實(shí)驗(yàn)證明：SAD菌劑可耦合于生物膜法處理污水，可同時(shí)處理含Pb+2、Cd+2存在的濃度超標(biāo)10-30倍的重金屬廢水，使之排放一次性達(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，不存在二次污染。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

與企業(yè)聯(lián)合制備并出售SAD制劑

作品可展示的形式

樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

將菌制劑SAD組合配方后激活即可使用，其耦合于生物膜處理重金屬廢水中，不增加設(shè)備的投資，可制成長期保存的干菌及濃縮菌并方便攜帶運(yùn)輸，為污水處理廠帶來方便和經(jīng)濟(jì)效益。大連的有色金屬企業(yè)為29家，以株州有色金屬冶煉廠規(guī)模和效益的0.2計(jì)，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益669.78萬元，可見經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。該技術(shù)應(yīng)用于涉鉛鎘離子企業(yè)的污水處理，占地小、投資少、消耗少，經(jīng)濟(jì)效益高，市場廣闊。

同類課題研究水平概述

目前，重金屬廢水的處理方法主要有生物氧化法、吸附法、催化氧化法等，單純的生物氧化法操作流程復(fù)雜，COD值偏高，不能完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吸附法雖能較好地除去COD，但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機(jī)物，但實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中存在運(yùn)行費(fèi)用高等問題。本產(chǎn)品耦合于生物膜處理污水體系，可實(shí)現(xiàn)金屬離子去除的同時(shí)COD降低幅度很大。由于重金屬不能分解破壞，而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。例如，經(jīng)化學(xué)沉淀處理后，廢水中的重金屬從溶解的離子形態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化臺物而沉淀下來，從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后，廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上，經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中。尤其現(xiàn)在的工業(yè)污水中的污染物是多種多樣的，往往用一種工藝是不能將污水中所有的污染物去除殆盡的。將工業(yè)污水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)的難度很大，而且運(yùn)行成本較高；工業(yè)污水含較多的難降解有機(jī)物，可生化性差，而且工業(yè)污水的污水水量水質(zhì)變化大，故直接用生化方法處理工業(yè)污水效果不是很理想。生物吸附作為一種重要的凈化手段，可將廢水中的金屬離子吸附到廉價(jià)的生物介質(zhì)即微生物上。依據(jù)國家提出的節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為指導(dǎo)思想，提出一個(gè)可持續(xù)操作、能耗低、效率高、經(jīng)濟(jì)效益好的重金屬污水生物處理新技術(shù)即SAD制劑，在重金屬廢水的處理方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本產(chǎn)品以菌制劑SAD為核心的新型重金屬生物處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新,能直接應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)。SAD制劑與傳統(tǒng)處理工藝相比具有流程簡單、操作管理方便、經(jīng)濟(jì)效益高、成本低和能耗低的特點(diǎn)。將其耦合于行業(yè)污水處理中，并不增加能量與設(shè)備的投資，解決了實(shí)用性和低能耗的重要問題，具有廣闊的推廣應(yīng)用價(jià)值。菌制劑SAD為新型產(chǎn)品，為不同類型、不同功能菌的組合。在產(chǎn)品的研制過程中應(yīng)用重金屬單一和競爭吸附機(jī)理、微生物種內(nèi)和種間的競爭生長原理和生物膜的原理，適用范圍廣，可耐受重金屬離子高，去除率高。產(chǎn)品使用靈活，可根據(jù)需要處理廢水的特征不同研制不同功能的菌制劑SAD，可長期保存，活化時(shí)間短，適用方便?？芍苯犹幚碇亟饘贊舛瘸瑯?biāo)3-30倍的工業(yè)及生活廢水，使之排放一次性達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和GB4913-1985《重有色金屬工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。對高濃度重金屬離子可分別達(dá)標(biāo)，具有極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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