[发明专利]利用微藻同时处理含磷废水和含汞废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用微藻同时处理含磷废水和含汞废水的方法。首先利用含磷废水对微藻进行培养，从而得到改性后的微藻及除磷后的达标废水；接着将改性后的微藻加入到含汞废水中进行吸附处理，吸附平衡后固液分离得到达标的脱汞废水和含汞生物质，含汞生物质经高温烧结后可防止汞浸出。该方法以微藻为吸附剂，在较低能耗下以较为简单的工艺，完成了对不同污水中磷和汞离子的有效去除，并且去除效率高、选择性强，具有较好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及微生物及水处理技术领域，具体涉及一种利用微藻同时处理含磷废水和含汞废水的方法。

背景技术

水体中的磷来源广泛，包括生活污水、工厂和畜牧业废水、山林耕地肥料流失等。磷是引起水体富营养的根源，同时也是生物体生长必不可少的营养物质，然而当较多含磷废水产生并排入水体时，藻类会大量生长，导致水体中溶解氧含量急剧降低，从而使水体的生态平衡受到很大程度的破坏，于是水体富营养化就产生了。在众多含磷废水中，农药废水尤其突出，该类废水毒性大、有机磷浓度高、生物降解非常难，对水质的影响迅速且较为持久，严重威胁着人类和水生生物的生存。目前含磷废水的处置方法主要有生化法、物理吸附法和化学除磷法三种，这些方法普遍存在成本高、除磷效果不够理想等问题。

汞的生产和使用极其广泛，汞及其化合物的排放可能导致严重的环境问题，其在食物链中有着高毒性、全球迁移性和富集性，对人体的健康造成了极大的威胁。汞引起的各种生理毒性，如生殖障碍、智力迟钝、抗生素耐药性等疾病都有相关的案例报道。目前含汞污水的处理方法主要包括离子交换、絮凝、沉淀、电化学等方法，然而较高的处理成本和潜在的二次污染仍然是该技术所面临的巨大挑战。此外，这些方法都存在脱汞效率不够高等问题，不能成为工业化高效批量的含汞废水处理方法。

生物吸附法的原理为：微生物的细胞壁可以通过物理化学作用将重金属离子吸附在胞外聚合物的结合位点上，并将其螯合在多聚物上或与重金属离子形成络合物，这种作用使得微生物对重金属离子有较强的吸附能力。生物吸附法可以选择性吸附水中的重金属离子，不仅吸收效率较高而且操作的pH值和温度条件范围广。近年来科学工作者报道的关于生物吸附的微生物主要包括各种藻类和细菌，并利用其对含Sb(III)、Cr(VI)、Pb(II)、Cu(II)、Cd(II)、U等的废水进行吸附处理，鲜有利用磷酸盐改性藻体从而加强其对重金属汞的吸附及机理的研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有含汞废水及含磷废水处理方法存在的种种问题及上述两种废水只能分开采用不同方法处理的不足，创造性的提供一种利用微藻同时处理含磷废水和含汞废水的方法。该方法具有处理效率高、处理效果好、选择性强、适应范围广、不易受其他金属干扰等诸多优点。为实现上述目的，本发明所述方法具体如下：

首先将微藻接种到含磷废水中培养，分离得到改性后的微藻和除磷废水；接着将改性后的微藻与含汞废水混合进行生物吸附，分离得到含汞生物质和脱汞废水；最后将含汞生物质烧结即可。

进一步的，所述微藻选自水生单细胞绿藻、蓝藻中的至少一种，具体包括小球藻、栅藻、绿球藻、微囊藻、集胞藻、红球藻等。

进一步的，所述含磷废水来源为生活污水、工业废水、畜牧业废水、农业废水，含磷废水中磷的存在形式为有机磷化合物或者无机磷离子(如磷酸根等)。

进一步的，所述含磷废水中磷的浓度(以P计)不超过320mg/L，所述含汞废水中汞离子浓度不超过200mg/L。若废水中磷或汞的浓度过高，可稀释后再进行除磷、除汞处理。

进一步的，除磷时微藻与含磷废水体积比为1:100-1000，培养时间为5-20 天，培养温度为20-40℃，培养环境为有光照-无光照交替进行。

进一步的，微藻在含磷废水中培养至稳定期后离心分离，用去离子水洗涤后再次离心分离，反复离心-洗涤多次，得到改性后的微藻，接着将其干燥、研磨成粉。