[发明专利]醋化醋杆菌在处理含铜蚀刻废液中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及含铜蚀刻废液处理技术，具体的说，涉及醋化醋杆菌在处理含铜蚀刻废液中的应用。

背景技术

印刷线路板(PCB)制造、金属清洗及表面处理、无机盐生产、电镀、标牌制作、铜湿法冶金等行业中会使用含铜的溶液或产生含铜蚀刻废液，废液的具体含铜量在0.2-200克/升，可分为酸性体系和碱性体系。这些含铜蚀刻废液如果不加以处理直接排放会造成很严重的环境污染问题，现有对重金属铜的常规处理方法主要包括：化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法、活性炭和硅胶吸附法和膜分离法等，但是这些方法存在去除不彻底、费用昂贵、产生有毒污泥或其他废料等缺点。因此人们一直致力于研究与开发高效环保型的重金属废水处理技术和工艺。微生物处理法是利用细菌、真菌(酵母)、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除废水中的铜离子，其主要原理是利用微生物对铜离子的吸附或沉淀作用把铜离子去除，从而降低废水中重金属离子的浓度。现有技术中已公开的可用来吸附或沉淀铜离子的微生物有藤黄微球菌和酿酒酵母等，但是在实际应用中却很少运用。主要理由在于，含铜蚀刻废液中除了铜离子还有其他离子，例如砷、铵、铅、汞等等，这些离子的存在会影响藤黄微球菌和酿酒酵母对铜离子的去除效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供醋化醋杆菌在处理含铜蚀刻废液中的应用。

本专利的发明人一直致力于微生物处理重金属的研究工作，经过大量实验研究，本发明发现醋化醋杆菌在处理含铜蚀刻废液时，其产生的代谢产物能与铜离子形成沉淀，而且其处理效果很好，受蚀刻废液中其他离子的影响极小。

醋化醋杆菌，其拉丁学名为Acetobacter aceti(Pasteur)Beijerinck，是重要的工业用菌之一，广泛存在于醋醪、饮料、水果、蔬菜及酸败的物质上。

进一步，醋化醋杆菌在处理含铜蚀刻废液时，可与其他本领域通用辅料制成微生物制剂，再用于处理含铜蚀刻废液。

进一步，本发明发现将含铜蚀刻废液pH值调节为8～10时，醋化醋杆菌的处理效果更好。

进一步，本发明发现在温度为20～35℃时，醋化醋杆菌对含铜蚀刻废液的处理效果更好。最佳的处理温度为32℃。

进一步，本发明发现在利用醋化醋杆菌处理含铜蚀刻废液前先用强碱溶液对醋化醋杆菌进行浸泡处理后，其处理效果更佳。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明提供的醋化醋杆菌能直接用于处理含铜蚀刻废液，醋化醋杆菌在含铜蚀刻废液中产生的代谢物能将铜离子沉淀下来，再经过简单的过滤步骤除去铜离子。从而实现利用醋化醋杆菌对含铜蚀刻废液再生的目的。本发明提供的醋化醋杆菌受蚀刻废液中其他离子的影响很小，对铜离子的去除效果显著。

(2)本发明的醋化醋杆菌广泛存在于酸败物质上，可采用常规培养基对腐败物质进行培养和富集，醋化醋杆菌的来源成本低，从而降低了含铜蚀刻废液的处理成本。

具体实施方式

实施例1

利用醋化醋杆菌处理蚀刻废液的方法，包括如下步骤：

(1)菌种培养：将醋化醋杆菌接入培菌器中，在培菌器中用含有Fe、S、C、N、P成分的营养物培养，培养条件：厌氧环境、pH7.0、温度30℃，培养时间36小时。

(2)将培菌器中的醋化醋杆菌及其代谢产物、营养物作为除铜剂，与pH值为3、铜离子摩尔浓度为0.2mol/L的蚀刻废液(该蚀刻废液中含有砷、铵、铅和汞离子)，按体积比4∶1000，倒入生物反应器内混合搅拌，温度为30℃，反应30分钟，经过沉淀池沉淀后，上清液再经过滤器过滤，经检测，排放水中铜离子含量降为0.023mg/L。

可见，醋化醋杆菌能用于处理含铜蚀刻废液中的铜离子，能大幅度降低含铜蚀刻废液中铜离子的含量。

实施例2

在实施例1的基础上，将培菌器中的醋化醋杆菌及其代谢产物、营养物作为除铜剂，与pH值为3、铜离子摩尔浓度为0.2mol/L的水溶液，按体积比4∶1000，倒入生物反应器内混合搅拌，温度为30℃，反应30分钟，经过沉淀池沉淀后，上清液再经过滤器过滤，经检测，排放水中铜离子含量降为0.020mg/L。

可见，醋化醋杆菌在水溶液中对铜离子的处理效果与在蚀刻废液中的处理效果相当。这说明蚀刻废液中的砷、铵、铅和汞离子基本上不影响醋化醋杆菌对铜离子的处理。

实施例3

在实施例1的基础上，先将蚀刻废液的pH值调为7，其他不变，再接入醋化醋杆菌。经检测，排放水中铜离子含量降为0.010mg/L。