(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 102616940 A (43)申请公布日2012.08.01
(21) 申请号 201210025789. 7
(22) 申请日 2012. 01. 18
申请人太原理工大学
地址030024山西省太原市迎泽西大街79
号
发明人刘旭光李兰松杨永珍贾虎生 曹秋芬杨利擎
(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限 公司14101
代理人江淑兰
(51) Int. Cl.
C02F 3/34(2006.01)
C02F 103/16 (2006.01)
权利要求书3页说明书5页附图5页
(54)发明名称
一种镀镍废水的净化处理方法 (57)摘要
本发明涉及一种镀镍废水的净化处理方法， 是采用微生物法，先模拟配制镀镍水，培养微生物 菌种嗜麦芽寡养单胞菌，并富集纯化，然后用菌 株与镀镍废水混合、振荡净化处理镀镍废水中的 重金属，处理净化率为98. 5%，达到了国标规定 的中水标准，可用于洗涤、灌溉农田，此净化方法 工艺先进，快捷迅速,工艺流程短，数据翔实准确， 不污染环境，镀镍水的净化率高，可进行工业化处 理，是十分理想的镀镍废水的净化处理方法，也可 利用此方法处理净化其它含重金属废水。
1. 一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：牛肉膏、蛋白 胨、氯化钠、氢氧化钠、琼脂、氯化镍、丁二酮肟、碘、碘化钾、乙二胺四乙酸二钠、氨水、去离 子水，其准备用量如下：以克、毫升为计量单位 牛肉膏：
蛋白胨：
氯化钠：NaCl 氢氧化钠：NaOH 琼脂：(C12H1809)n n = 10-30 氯化镍：NiCl2 • 6H20 丁二酮肟：C4H8N202 碘：1
碘化钾：KI
乙二胺四乙酸二钠：C1QH14N208Na2 • 2H20 氨水：NH3 去离子水：H20 净化处理方法如下：
精选化学物质材料 对净化处理使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度、含量、浓度控制： 牛肉膏：液态膏状含氮量> 13%
蛋白胨：固态固体含氮量> 12. 5%
氯化钠：固态固体99%
氢氧化钠：固态固体99%
琼脂：固态固体99%
氯化镍：固态固体99%
丁二酮肟：固态固体99%
碘：固态固体99. 8%
碘化钾：固态固体99%
乙二胺四乙酸二钠：固态固体99. 9%
氨水：液态液体浓度27%
去离子水：液态液体99. 99%
配制镀镍废水
称取氯化镍0. 81g±0. Olg,量取去离子水2000mL土 lmL，加入烧杯中，然后置于电热套 上，在电场220V、50HZ、温度55°C下搅拌30min，成：镀镍废水;
培养微生物菌种：嗜麦芽寡养单胞菌
1)制备培养基
①称取牛肉膏3g±0. Olg、蛋白胨10g±0. Olg、氯化钠5g±0. Olg、氢氧化钠 0. 001g±0. OOOlg,量取去离子水1000mL±10mL，加入第一烧杯中，用搅拌器搅拌lOmin， 成：液态培养基，液态培养基pH = 7. 3，呈中性;
②称取牛肉膏3g±0. Olg、蛋白胨10g±0. Olg、氯化钠5g±0. Olg、氯化镍2. 377g±0. Olg、氢氧化钠0. 001g±0. OOOlg,量取去离子水1000mL土 10mL,加入第二烧杯 中，用搅拌器搅拌lOmin，成：含镍液态培养基，含镍液态培养基pH = 7. 3，呈中性;
③称取牛肉膏3g±0. Olg、蛋白胨10g±0. Olg、氯化钠5g±0. Olg、氯化镍
1. 377g±0. Olg、氢氧化钠0. 001g±0. OOOlg,量取去离子水1000mL±10mL，加入第三烧杯 中，搅拌器搅拌5min,加入琼脂15g±0. Olg,在加热器上加热至97°C,恒温保温5min,使琼 脂溶化，同时用搅拌器搅拌，成：液态膏状含镍培养基，液态膏状含镍培养基pH = 7. 3，呈中
④将第一烧杯及液态培养基、第二烧杯及液态含镍培养基、第三烧杯及液态膏状含镍 培养基置于灭菌消毒压力锅内，将灭菌消毒压力锅置于电热器上;向灭菌消毒压力锅内加 入去离子水1000mL并密封;抽取灭菌消毒压力锅内空气，使灭菌消毒压力锅内压强恒定在 0. 14Mpa;加热灭菌消毒压力锅，灭菌消毒压力锅内温度升至120°C ±2°C，并产生水蒸汽， 蒸汽灭菌25min±2min ;然后停止加热，使其自然冷却至25°C，取出三个烧杯，分别成：液态 牛肉膏蛋白胨培养基、液态含镍牛肉膏蛋白胨培养基、固态含镍牛肉膏蛋白胨培养基;
1) 采集含镍土壤，分离镍抗性细菌
①从镀镍现场采集含镍土壤10g，装入冰盒，在4°C温度存放;
②将含镍土壤10g移入三角烧瓶中，取液态牛肉膏蛋白胨培养基100mL放入三角烧瓶 中，将三角烧瓶置于振荡器上振荡，在30°C、振荡频率150r/min下振荡2h,静置lOmin,成： 沉淀澄清液;
③取澄清液10mL、液态含镍牛肉膏蛋白胨培养基200mL加入三角烧瓶中，在30°C、振荡 频率150r/min培养20h，成:菌液;
④在无菌操作台上，取菌液lmL、去离子水1000mL加入烧杯中，搅拌混合，成：低浓度菌
液;
⑤将固态牛肉膏蛋白胨培养基加热至97°C ±2°C，搅拌5min，成膏状，取20mL倒入培养 皿，使其凝固;然后加入低浓度菌液0. lmL，用涂布棒将菌液涂满培养皿，然后将培养皿置 于培养箱中，在30°C下、静置培养60h,并生长出菌落,即：镍抗性细菌菌落;
2) 镍抗性细菌纯化
将固态含镍牛肉膏蛋白胨培养基加热至97°C ±2°C，搅拌5min，成膏状，取20mL倒入培 养皿，使其凝固;将镍抗性细菌菌落置于培养皿中，采用划线法进行纯化，得到单菌落细菌， 即：纯化的镍抗性细菌，镍抗性细菌即为：嗜麦芽寡养单胞菌;
3) 嗜麦芽寡养单胞菌的培养与富集
①挑取嗜麦芽寡养单胞菌单菌落，接入50mL液态牛肉膏蛋白胨培养基中，在30°C、振 荡频率150r/min下培养20h，成：种子培养液;
②将种子培养液按1 : 100的比例接入液态牛肉膏蛋白胨培养基，在30°C、振荡频率 150r/min下培养20h ;培养的菌液在4°C、8000r/min离心分离lOmin,得细菌沉淀物;
③将细菌沉淀物置于石英产物舟中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度55°C、干燥时间 2h，得细菌粉末，即：嗜麦芽寡养单胞菌粉末;
(4)用嗜麦芽寡养单胞菌净化镀镍废水
1) 将细菌粉末0. 5g、镀镍废水1000mL加入烧杯中，然后置于恒温振荡培养箱中，在 30°C、振荡频率150r/min，振荡时间4h ;在4°C、8000r/min离心分离5min ;收集上清液，上清液即为净化水;
2. 电磁软化净化水
净化水的电磁软化是在电磁槽内完成的，将净化水置于烧杯中，然后置于电磁槽并固 定;开启电磁槽，电磁槽磁力线强度为5000高斯，电磁时间60min，电磁后为软化净化水;
3. 检测、化验、分析、表征
对净化水的形貌、色泽、化学成分、化学物理性能进行检测、分析;
用16S rDNA序列比对法对净化处理的细菌菌株进行分析;
用丁二酮肟分光光度法进行净化水镍离子浓度分析;
结论：净化水为无色透明液体，净化率为98. 5%，达到中水标准。
根据权利要求1所述的一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：镀镍废水的净 化处理是用细菌嗜麦芽寡养单胞菌进行的，细菌培养基的制备是在灭菌消毒压力锅内进行 的，是在加热120°C ±2°C、压强0. 14Mpa下完成的;灭菌消毒压力锅(1)呈矩形，灭菌消毒 压力锅⑴置于电控器⑶上，灭菌消毒压力锅⑴的上部为锅盖⑵并由密封圈(14)密 封;上侧部为出气管(12)及控制阀(15);在灭菌消毒压力锅(1)内底部为水槽(11)及去 离子水，在水槽(11)的上部为网架(16)，在网架(16)的上部并排置放第一烧杯(17)、第 二烧杯(19)、第三烧杯(21),在第一烧杯(17)内为液态牛肉膏蛋白胨培养基(18),第二烧 杯(19)内为液态含镍牛肉膏蛋白胨培养基(20),第三烧杯(21)内为固态含镍牛肉膏蛋白 胨培养基(22),第一烧杯(17)、第二烧杯(19)、第三烧杯(21)上部均由封口膜(13)封住; 灭菌消毒压力锅(1)的左侧部设有真空管(9)和真空泵(10);在电控器(3)上设有显示屏
(4)、指示灯(5)、电源开关(6)、温度调控器(7)、压强调控器⑶;灭菌消毒压力锅⑴内的 温度为120°C ±2°C，压强值为0. 14Mpa。
根据权利要求1所述的一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：镀镍废水的净 化处理是用细菌嗜麦芽寡养单胞菌进行的，嗜麦芽寡养单胞菌的培养是在恒温振荡培养箱 内进行的，恒温振荡培养箱(23)呈矩形，底部设有底座(24)，恒温振荡培养箱(23)的箱体 为保温层(25)，在箱体内中间位置设有振荡器(26)，振荡器(26)上设有弹簧架(27)，在振 荡器(26)的中间上部位置为三角烧瓶(33)，三角烧瓶(33)由弹簧架(27)固定，三角烧瓶
(33)的内部为细菌培养液(34)，并由封口膜(13)封住，恒温振荡培养箱(23)上设有电源 开关(28)、振荡频率控制按钮(29)、振荡频率显示屏(30)、温度控制按钮(31)和温度显示 屏(32)。
根据权利要求1所述的一种镀镍废水的净化处理方法，其特征在于：镀镍废水的净 化处理是用细菌嗜麦芽寡养单胞菌进行的，是在恒温振荡培养箱内完成的，恒温振荡培养 箱(23)呈矩形，底部设有底座(24)，恒温振荡培养箱(23)的箱体为保温层(25)，在箱体内 中间位置为振荡器(26)，在振荡器(26)上设有弹簧架(27)，在振荡器(26)的中间位置为 容器(35)，容器(35)由弹簧架(27)固定，容器(35)内部为镀镍废水+细菌粉末(36)，并 由封口膜(13)封住，恒温振荡培养箱(23)设有电源开关(28)、振荡频率控制按钮(29)、振 荡频率显示屏(30)、温度控制按钮(31)和温度显示屏(32)。
一种镀镍废水的净化处理方法
技术领域
[1] 本发明涉及一种镀镍废水的净化处理方法，属含重金属废水净化及应用的技术领
域。
背景技术
[2] 随着工业技术的发展，金属材料的加工及表面处理的应用越来越频繁，尤其是高 精产品的制造，对金属制品的要求越来越高，为了在金属制品表面增加强度、硬度和耐腐蚀 性，常在金属表面进行镀层，亦称电镀，在金属表面用电场效应镀一层耐腐蚀、硬度好的金 属，例如镍、铬、锌、铜、锡、钒等;电镀的介质是水，金属在电场作用下溶于水中，在温度场条 件下，金属均匀的固着在金属表面，使金属表面更加光泽，也提高了金属表面的硬度及耐腐 蚀性，是金属制品表面处理的首选。
[3] 金属制品在电镀过程中将使用和消耗大量的洁净水，既要用水做电场介质进行镀 层，又要用水进行多次清洗，在电镀和清洗过程中将消耗大量的洁净水，而且在这些水中会 含有大量的重金属，例如镍、锌、铜、锡、钒、汞、砷、铍、镉、铅、铬等，这些含重金属的水排放 后将造成严重的环境污染，这些污染水的排放将导致土壤和水源变质，对人体和环境都会 造成严重损害。
[4] 综上，含重金属水的处理、净化已成了十分重要的研究课题。
发明内容
[5] 发明目的
[6] 本发明的目的是针对背景技术的情况，用微生物法对镀镍废水进行净化处理，采 用菌种分离、菌株纯化、菌株培养、废水净化，以使镀镍废水得到净化，以大幅度提高镀镍废 水的净化率和利用率。
[7] 技术方案
[8] 本发明使用的化学物质材料为：牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、氢氧化钠、琼脂、氯化镍、 丁二酮肟、碘、碘化钾、乙二胺四乙酸二钠、氨水、去离子水，其准备用量如下：以克、毫升为 计量单位，更多内容请查看PDF文件。
