[发明专利]一种快速吸附重金属的库德毕赤酵母吸附剂的制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种快速吸附重金属的库德毕赤酵母吸附剂的制备方法，本发明中通过补料分批培养方式获得高浓度库德毕赤酵母菌液，经NaOH或HCl无机配体溶液混合煮沸，制备库德毕赤酵母吸附剂，用于吸附废水中汞、镉、铅、铬、砷等重金属。本发明还公开了所述吸附剂的使用方法，从无机配体预处理、吸附时间、吸附菌体的浓度、吸附温度四个方面对其吸附特性进行研究，探究了库德毕赤酵母吸附重金属离子的方式和其最佳吸附环境。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种快速吸附重金属的库德毕赤酵母吸附剂的制备方法和使用方法。

背景技术

传统的重金属吸附技术中采用了大量化学试剂进行沉淀和还原，但进一步产生次生物，从而造成二次污染。目前，公布了很多关于重金属汞、镉、铅、铬、砷等新的吸附剂吸附方法的报道，例如通过胺改性的单宁凝胶、螯合聚合物和树脂等，但是这些方法成本高、耗时长。因此，有必要找到一种经济环保的重金属吸附剂与制备方法。

微生物吸附法是近年发展起来的一种新技术，具有菌种来源丰富、工艺简单、成本低、速度快等优点。针对于废水中重金属汞、镉、铅、铬、砷处理这方面，微生物吸附更是发挥了它的优点。首先，微生物吸附选择性好，微生物种类繁多，针对不同的吸附条件可以选择最适宜的微生物，从而发挥出最好的吸附效果。微生物吸附适应性广，可以在各种不同复杂环境中进行操作。三者，微生物再生能力强，繁殖快，大大降低了操作的成本，而且设备简单，操作容易。对于废水中重金属汞、镉、铅、铬、砷的吸附，微生物吸附不受其浓度影响，无论是高浓度还是低浓度废液，都有良好的吸附能力。

到目前，微生物吸附还在发展中，越来越多的微生物被发现和利用到更加复杂的吸附环境中，而且都有很好的吸附效果。特别在处理吸附重金属汞、镉、铅、铬、砷这一方面，还有很广阔的应用前景。

微生物吸附法自上世纪70年代被人们所关注以来，一直是一门相当热门的研究课题，它是我们所面临的重金属污染问题和重金属日益匮乏等问题的解决法宝，回望生物吸附一路的发展，每一次突破创新都在一步一步打开解决这些问题，传统方法也在慢慢淘汰。根据国内外生物吸附研究的现状，工业应用探索实验、固定化研究、吸附机理研究是以后生物吸附研究的热点，这三点也是生物吸附规模化生产应用有待解决的问题。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种快速吸附重金属的库德毕赤酵母吸附剂的制备方法和使用方法。本发明探究了库德毕赤酵母在无机配体预处理、吸附温度、菌体浓度和吸附时间方面的最佳吸附条件，达到在废水中吸附重金属的目的。

本发明采用以下技术方案：

一种快速吸附重金属的库德毕赤酵母吸附剂的制备方法，将库德毕赤酵母经补料分批培养方式富集培养后离心收集，与无机配体溶液混合加热煮沸，离心、烘干、研磨制得。

其中，所述无机配体溶液为NaOH溶液或HCl溶液，两者浓度为0.1mol/L。

包括以下具体步骤：

（1）库德毕赤酵母的活化培养：

将库德毕赤酵母种子液以10%(v/v)接种量接种到发酵培养基中，装液量40-50mL/250mL，摇床转速为200-300r/min，23-26℃恒温培养15-18h；

（2）库德毕赤酵母的富集培养：

在发酵罐加入一半体积量的发酵液，接种量为12%(v/v)，初始搅拌转速350-500r/min，初始通气量1.0 vvm，发酵温度24.5-25.5℃，发酵过程中采用3mol/L的NaOH溶液调节pH维持在3.8-4.2，发酵过程溶氧维持在30%以上，最高搅拌转速设为700-850r/min，最高通气量3.0 vvm，在发酵第6h开始补料，每隔2h补料一次，补足糖浓度至2%，18h结束补料，发酵22-26h；