[发明专利]一种生物制剂制备方法和处理含铊废水的方法

说明书

本发明公开了一种生物制剂制备方法和处理含铊废水的方法，将氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌的复合菌群在9K培养基中加入锰盐驯化培养5～15天，Mn²⁺加入量为1～5g/L，培养过程中保持曝气，培养后即得到用于废水除铊的生物制剂。通过该种生物制剂处理含Tl废水时，功能基团上嫁接的Mn²⁺被Tl离子部分替代，后续Tl可与Mn一起混凝沉淀。相较于传统除Tl方法利用Tl离子的价态来进行除铊，本发明制备的生物制剂对Tl的离子价态无要求，适应不同种类的含铊废水，具有药剂加量少、反应温和、Tl含量≤2μg/L等优点。

技术领域

本发明属于工业废水治理技术，具体涉及一种生物制剂制备方法和处理含铊废水的方法。

背景技术

铊是一种剧毒元素，能对人的呼吸、消化和神经系统造成损伤。水体中的铊主要来源于金属采选、冶炼和金属回收所产生的废水。随着铊污染事故的曝光，社会越来越重视铊污染的处置。

目前废水中除铊的主要方法有：(1)氧化沉淀法，利用化学氧化剂或电氧化装置将Tl⁺氧化成Tl³⁺，然后在碱性条件下水解成Tl(OH)₃，如申请号为CN201510076851.9的中国专利申请公开的“一种含铊废水深度净化处理工艺”；(2)硫化沉淀法，利用Tl⁺易与硫化物生成Tl₂S沉淀来除铊；(3)有机物沉淀法，利用有机物与铊可以生成络合沉淀的形式来除铊。如申请号为CN201711424690.3的中国专利申请公开的“一种净化湿法炼锌溶液并除铊的工艺方法”，利用醋酸铅与铊生成醋酸铊来达到除铊目的。申请号为CN201810193915.7的中国专利申请公开的“一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂及其应用”，利用氨基三甲叉膦酸的活性配位基团和鳌合基团与铊配位络合来除铊；(4)吸附法：利用有机或无机吸附材料吸附废水中的铊，使废水合格排放。如利用水合氧化锰(如申请号为CN201510106618.0的中国专利申请公开的“一种含铊废水的深度处理方法”)、磁铁粉(如申请号为CN201710774718.X的中国专利申请公开的“一种含铊废水的净化与铊元素的富集回收方法及其应用”)、硫脲改性氯甲基聚苯乙烯树脂(如公开号为CN110124637A的中国专利申请公开的“一种含铊废水吸附材料及其制备方法”)吸附除铊；(5)化学镶嵌法，如公开号为CN111186886A和CN111186887A的中国专利申请分别利用普鲁士蓝分子空位对铊离子的选择性，通过电化学还原和氧化实现除铊；(6)生物法，如申请号为CN201710332077.2的中国专利申请公开的“一种吸附铊离子的生物吸附剂及其制备方法与应用”，利用FP-JCCW菌株的细胞表面吸附除Tl⁺，又如申请号为CN201410555271.3的中国专利申请公开的“一种生物处理硐坑水中铊的方法”，利用铁锰氧化细菌氧化Tl⁺成Tl³⁺再吸附除铊，又如申请号为CN202011232046.8的中国专利申请公开的“一种含铊重金属废水同步深度脱除的处理方法”，以氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌为主，采用9k培养基并掺加甲醇、葡萄糖培养，培养液加入七水硫酸亚铁后制得生物除铊剂。

以上除铊的方法中，氧化沉淀法由于氧化剂用量较大，易造成除铊后的水体COD超标；硫化沉淀法引入S^2-或HS^-，除铊后还需除S^2-或HS^-；吸附法受水体其他金属离子的影响，选择性较差；化学镶嵌法由于能耗较高、电极制作繁琐，暂时得不到推广；生物法具有细菌筛选难度大及驯化周期长的缺点。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有废水除铊技术存在的上述不足，提供一种利用生物法除铊的生物制剂制备方法和处理含铊废水的方法。

本发明采用如下技术方案实现：