本发明专利技术涉及一种亚甲基蓝脱色的方法属于环保技术领域。本发明专利技术是将层状双羟基复合金属氧化物（LayeredDoubleHydroxide,LDH）和微生物有机的联系起来，利用LDH-细菌聚合体对亚甲基蓝进行脱色处理，以及对LDH-细菌聚合体脱色后的再生能力进行探究。该方法制得的LDH-细菌聚合体不仅脱色能力强而且该吸附材料的再生性能良好，LDH-细菌聚合体四次再生后仍可以保持80~90%的吸附容量。因此，综合脱色吸附特性和再生性能以及开发前景而言，LDH-细菌聚合体将会成为潜力巨大的脱色材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保领域，涉及一种亚甲基蓝脱色的方法，具体是将层状双羟基复合金属氧化物(Layered Double Hydroxide, LDH)和微生物有机的联系起来,协同处理染料废水，来强化LDH和微生物单独处理染料废水的技术。
技术介绍
染料废水成分复杂、高浓度、高色度、难降解物质多，此类废水经生化处理仍带有较深色度，难以达标排放。因此，脱色是印染废水处理的一个重要环节。常用的吸附剂有活性炭、树脂、矿物、废弃物等，但存在处理成本较高、吸附容量低、亲合力差、易受到染料废水中无机盐的影响和吸附饱和后如何处置的问题。LDH (Layered Double Hydroxides),层状双轻基化合物,是一种层间具有可交换阴离子的层状结构化合物。由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成，其结构类似于水镁石Mg (OH)20 LDH的组成通式为=M2YxM' (OH)2 (AnOx7n *mH20o其中M2+代表二价金属离子，M3+代表三价金属离子，An_代表阴离子，X=M3+/ (M2++M3+)，m为结晶水的数目，随着比值x的增长，结晶水的数目m逐渐减少，水分子在层间存在于未被阴离子占有的位置。LDH作为一种性能良好的吸附剂，已经广泛应用于环境 修复的多个领域。LDHs类材料及其焙烧产物对染料显示出非常好的吸附性能，并且由于廉价的成本而得到广泛应用。由于LDH特殊的层状结构，所以具有一些特殊的性质。最为突出的是层板金属离子可调性、层间阴离子可交换性。层板金属离子的可调性是指除了 LDH结构中的Mg2+和Al3+离子外，可以根据需要插入不同的金属离子。只要插入的金属离子半径跟Mg2+、Al3+相近即可。层间阴离子可交换性是指LDH层间的阴离子可以根据需要合成，并且其层间的阴离子是可交换的，这些阴离子不仅限于无机阴离子，有机阴离子和配位阴离子，生物阴离子同样可以进入，只要阴离子具有一定的电荷密度，不要比3.0 e nm_2小太多即可。吸附后的LDH材料脱色、晾干、焙烧后仍可继续使用。矿物作为处理染料废水的方法之一，它不仅能去除染料废水中的各种有机物、色和毒，具有占地小、操作简单、效果好等优点。但其不能实现有机物的降解只是简单的污染物的富集过程，容易造成二次污染，并且吸附剂以及吸附剂的再生过程运行成本较高，因此限制了矿物的大量应用。生物法是目前应用最广的废水处理技术，具有运行费用低、无二次污染、安全、对环境友好等优点，在含染料废水处理中应用较广泛。目前，已发现许多使染料脱色的微生物资源，主要有真菌、细菌和藻类。70年代初，Horitsu首次分离出可以降解偶氮染料的细菌subtil is IFO 3002,为微生物脱色染料开创了新纪元。迄今已发现具有偶氮还原能力的细菌主要有来自假单胞菌属)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingobac teri a )、芽抱杆菌属(ifeci77w s )、大肠杆菌属(Mscheri chi a co7i )、梭菌属{Clostridium')等，同时还有许多其他属中的偶氮还原菌,如Kolekalr等人分离出了一株Bacillus fusiformis KMK5,能够降解多种偶氮染料。生化法处理染料废水同时具有明显的缺点，因为微生物活性很大程度受环境因素限制，微生物对营养物质、PH值、温度等条件有一定要求，难以适应染料废水水质波动大、染料种类多、毒性高的特点，同时又存在固液分离的困难。因此，面对矿物和微生物单独处理染料废水面临的种种难题，尝试将矿物和微生物有机的联系起来，协同处理染料废水，在一定范围内将两种方法的优点最大化，不失为一种明智的选择。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对印染废水面临的达标排放的实际需求，提供了一种亚甲基蓝在LDH-细菌聚合体结构中高效脱色的方法。
技术实现思路
包括LDH-细菌聚合体的制备和聚合体对亚甲基蓝的脱色效果。本专利技术是一种用LDH-细菌聚合体对亚甲基蓝脱色的方法，其特征在于该方法的具体步骤为: (1)合成物相单一的LDH，LDH的组成通式为=M2YxM3+,(OH)2 (Αη_) χ/η.πιΗ20，本专利技术采用 NiFe-CO3- LDH,颗粒大小为 100 300 μ m ； (2)实验采用革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌(feci77w5.)为标准菌株； (3)取3 IOmgLDH投加到浓度为2(T200mg/L细菌菌液中，制得N1-FeLDH-细菌聚合体； (4)将上述中所得LDH-细菌聚合体加入到1(T50mg L—1不同浓度亚甲基蓝溶液中进行脱色吸附；吸附条件为:25 土 1°C，150 r min，振荡3 h ； (5)吸附完成后将锥形瓶中的混合液用滤膜进行过滤后转移到10mL离心管进行检测；实验结果可通过SEM、傅立叶红外检测细菌参与了吸附过程。本专利技术还研究比较了枯草芽孢杆`菌、LDH以及LDH-细菌聚合体对亚甲基蓝的脱色能力，在室温条件下，其脱色量分别为7.68、6.28和8.91 mg g_l，显然LDH-细菌聚合体具有更好地脱色性能。因此，综合吸附特性及开发前景而言，LDH-细菌聚合体将会成为潜力巨大的脱色材料。附图说明图1为枯草芽孢杆菌的扫描电镜观察图。图2为LDH-细菌聚合体的扫描电镜观察图。图3为枯草芽孢杆菌悬液和镍铁LDH吸附细菌前后的普通照片观察图(其中无菌去离子水(A)，枯草芽孢杆菌悬液(B)，加入LDH吸附后的菌液(C)，吸附细菌之前的LDH颗粒(D)，吸附细菌后的LDH-细菌聚合体(E))。图4为枯草芽孢杆菌(a)N1-Fe LDH(b)和LDH-细菌聚合体(C)的能谱扫描图。(其中Si的能谱峰源于承载细菌的玻璃载玻片)。通过扫描电镜观察可以看到，个体长约2-3 μπι (图1)的枯草芽孢杆菌被大量的吸附到了 镍铁LDH表面(图2)。浑浊的枯草芽孢杆菌悬液(图3 (B))在加入LDH后变得澄清透明(图3(C))同样证实了 LDH对细菌的吸附。并且吸附细菌后的LDH颗粒变得更大更致密(图3(E))而未吸附细菌的LDH颗粒则比较松散(图3(D))。从能谱图可以看出枯草芽孢杆菌上磷元素的峰(图4(a))以及LDH上铁、镍元素的峰(图4(b))均出现在了 LDH-细菌聚合体的能谱图上(图4(c))。由于磷元素和钼元素的特征峰接近，通过对比能谱图中磷元素和钼元素含量来证实LDH-聚合体中磷元素的存在。以上结果充分证实了镍铁LDH对枯草芽孢杆菌具有良好的吸附性能。具体实施例方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后。本实施例叙述了一种NiFe LDH—枯草芽孢杆菌聚合体对亚甲基蓝的脱色的方法。其具体步骤为: (1)向两个装有250mL去离子水的洁净烧杯中，一个加入1.5 mo I Ni (NO3)2.6Η20和0.5 mo I Fe (NO3)3.9H20，另一个加入 NaOH (I Μ)和 Na2CO3 (2 Μ)； (2)然后在室温条件下，通过恒流泵，将上述两种溶液引入到盛有100mL去离子水的锥形瓶中，用磁力搅拌器进行剧烈搅拌，同时保持混合溶液的PH在11.0 土 0.5，以合成NiFeLDH ； (3)合成后后将混合液密闭置于85°C烘箱中陈化4 d以得到更好的晶体结构；之后将混合液进行多次抽滤、洗涤直到滤液的PH接近本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用LDH?细菌聚合体对亚甲基蓝脱色的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：?(1)???合成物相单一的LDH，LDH的组成通式为：M2+1?xM3+x（OH）2（An?）x/n·mH2O,本专利技术采用NiFe?CO3??LDH,?颗粒大小为100~300μm；(2)???采用革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌（Bacillus?subtilis）为标准菌株；(3)???取3~10mgLDH投加到浓度为20~200mg/L细菌菌液中，制得Ni?Fe?LDH?细菌聚合体；(4)???将上述所得LDH?细菌聚合体加入到10~50?mg?L?1不同浓度亚甲基蓝溶液?(0~50中进行脱色吸附。吸附条件为：25?±?1℃，150?r?min?1，振荡3?h；（5）吸附完成后将锥形瓶中的混合液用滤膜进行过滤后转移到10??mL离心管进行检测。实验结果可通过SEM、傅立叶红外检测细菌参与了吸附过程。
【技术特征摘要】
1.一种用LDH-细菌聚合体对亚甲基蓝脱色的方法，其特征在于该方法的具体步骤为: (1)合成物相单一的LDH，LDH的组成通式为=M2YxM3+,(OH)2 (Αη_) χ/η.πιΗ20，本发明采用 NiFe-CO3- LDH,颗粒大小为 100 300 μ m ； (2)采用革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌为标准菌株；(3)取3 IOmgLDH投加到浓度为2(T200m...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建勇，李香灵，段超，胡慧，钱光人，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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