CN104528997A - 一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，本方法是将含有镍离子的污水过滤得到滤液，然后将滤液通过离子交换树脂对镍离子进行吸附，洗脱离子交换树脂得到镍离子浓缩液，将镍离子浓缩液与工农业副产物混合，经微生物发酵、干燥和制粒得到有机镍饲料添加剂。本发明同时解决了水污染问题和补充动物体微量元素难题，具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法。
背景技术
水污染成为一个严重危害人类健康的环境问题，近年来，含重金属的工业污水和城市生活污水日益增多，选择合理净化污水的方法是极为重要的。
离子交换树脂法是一种处理含金属元素污水的重要方法，树脂中含有的氨基、轻基等活性基团，可以与金属离子进行鳌合、交换反应，从而去除污水中金属离子，同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的金属，常见的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、鳌合树脂和腐殖酸树脂等。离子交换树脂法设备简单，操作易于控制，工艺条件成熟、流程短，而且树脂可以再生，目前在污水处理方面得到了大量应用。
但是很多经处理回收的金属元素并没有得到再次利用，这一定程度上造成了金属资源的浪费。
金属微量元素虽然在人和动物体内的含量不多，但与人和动物的生存和健康息息相关，对生命起至关重要的作用。它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人和动物体生理的异常或发生疾病。值得注意的是这些微量元素通常情况下必须直接或间接由土壤供给，但大部分人和动物往往不能通过饮食获得足够的微量元素。根据科学研究，到目前为止，已被确认与健康和生命有关的必需金属微量元素有有铁、铜、锌、钴、锰、铬、镍、钼、钒、锡、锶、铷等。这每种金属微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。比较明确的是约30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。如缺镍可引起口、眼、肛门或外阴部红肿、丘疹、湿疹。又如铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血。国外曾有报道：机体内含铁、镍、镍总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着非常重要的作用。
传统补充金属元素的方法是在食物中添加金属无机盐，但是人和动物体对金属无机盐的吸收效率比较低，不利于金属元素被机体利用，并且很多金属无机盐对机体有毒副作用，长期服用易产生不良后果。微生物可以将无机态的金属元素转化成有机态的金属元素，使金属元素与蛋白质等大分子结合，形成机体容易吸收和利用的形态，并且有机态的金属元素属于生物活性物质，对人体没有毒副作用。
综上所述，开发一种将污水中金属元素回收利用制作成饲料添加剂，同时解决水污染问题和补充动物体微量元素难题，具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，本发明将含有镍离子的污水过滤得到滤液，然后将滤液通过离子交换树脂对镍离子进行吸附，洗脱离子交换树脂得到镍离子浓缩液，将镍离子浓缩液与工农业副产物混合，经微生物发酵、干燥和制粒得到有机镍饲料添加剂。
本发明是通过如下方式实现的：
1、一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，包括以下步骤：
（1）将含有镍离子的污水过滤，得滤液；
（2）将滤液通过离子交换树脂，上样量与离子交换树脂重量比为6~10:1，上样流速为1.0 -2.0 BV/h；
（3）吸附完全后用NaCl溶液对离子交换树脂进行洗脱，得到镍离子浓缩液，洗脱液与污水重量比为1: 15~20，洗脱流速为0.5-1.0 BV/h；
（4）将镍离子浓缩液、工农业副产物和微生物菌剂按重量比1:1000~2000:10~20混合均匀，在室温下发酵25-30天，每12小时搅拌一次；
（5）发酵结束后将发酵产物烘干；
（6）将干燥后的发酵产物制粒，得到有机镍饲料添加剂。
优选的，所述离子交换树脂为D751螯合离子交换树脂、D401螯合离子交换树脂、IRC-718螯合离子交换树脂中的任一种。
优选的，所述洗脱液浓度为6-10%的NaCl溶液。
优选的，所述工农业副产物包括酒糟、米糠、麦麸、玉米粉、豆粕、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、花生壳、木糠、树皮粉、椰糠、餐厨垃圾、锅炉灰中的一种以上。
优选的，所述微生物菌剂包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌。
本发明的优点和积极效果：
1、本发明同时解决水污染问题和补充动物体微量元素难题，具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。
2、本发明将污水中的金属元素回收利用，节约了资源，避免了资源浪费。
3、本发明通过微生物将金属元素从无机态转化成有机态，利于动物的吸收和利用。
4、本发明的有机镍饲料添加剂可以显著增强动物的免疫力，提高动物的产量和质量。
5、本发明原料来源广泛、成本低廉、操作简便、能耗低，适合大规模生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，以使本发明的优点和特征更易于被理解，但是本发明的保护范围不局限于这些实施例。
实施例1
1、一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含有镍离子的污水过滤，得滤液；
（2）将滤液通过为D751螯合离子交换树脂，上样量与离子交换树脂重量比为6:1，上样流速为1.0 BV/h；
（3）吸附完全后用浓度为6%的NaCl溶液对离子交换树脂进行洗脱，得到镍离子浓缩液，NaCl溶液与污水重量比为1: 15，洗脱流速为0.5 BV/h；
（4）将镍离子浓缩液、工农业副产物和微生物菌剂按重量比1:1000:10混合均匀，在室温下发酵25天，每12小时搅拌一次；
（5）发酵结束后将发酵产物烘干；
（6）将干燥后的发酵产物制粒，得到有机镍饲料添加剂。
其中所述工农业副产物包括酒糟、米糠、麦麸、玉米粉、豆粕、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、花生壳、木糠、树皮粉、椰糠、餐厨垃圾、锅炉灰；所述微生物菌剂包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌。
实施例2
1、一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含有镍离子的污水过滤，得滤液；
（2）将滤液通过为D401螯合离子交换树脂，上样量与离子交换树脂重量比为10:1，上样流速为2.0 BV/h；
（3）吸附完全后用浓度为10%的NaCl溶液对离子交换树脂进行洗脱，得到镍离子浓缩液，NaCl溶液与污水重量比为1: 20，洗脱流速为1.0 BV/h；
（4）将镍离子浓缩液、工农业副产物和微生物菌剂按重量比1: 2000: 20混合均匀，在室温下发酵30天，每12小时搅拌一次；
（5）发酵结束后将发酵产物烘干；
（6）将干燥后的发酵产物制粒，得到有机镍饲料添加剂。
其中所述工农业副产物包括酒糟、米糠、麦麸、玉米粉、豆粕、花生壳、木糠、树皮粉、椰糠、餐厨垃圾、锅炉灰；所述微生物菌剂包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌。
实施例3
1、一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含有镍离子的污水过滤，得滤液；
（2）将滤液通过为IRC-718螯合离子交换树脂，上样量与离子交换树脂重量比为8:1，上样流速为1.5 BV/h；
（3）吸附完全后用浓度为8%的NaCl溶液对离子交换树脂进行洗脱，得到镍离子浓缩液，NaCl溶液与污水重量比为1: 18，洗脱流速为0.8BV/h；
（4）将镍离子浓缩液、工农业副产物和微生物菌剂按重量比1:1500:15混合均匀，在室温下发酵28天，每12小时搅拌一次；
（5）发酵结束后将发酵产物烘干；
（6）将干燥后的发酵产物制粒，得到有机镍饲料添加剂。
其中所述工农业副产物包括酒糟、米糠、麦麸、玉米粉、豆粕、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、花生壳；所述微生物菌剂包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌。
Claims (5)
1.一种资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含有镍离子的污水过滤，得滤液；
（2）将滤液通过离子交换树脂，上样量与离子交换树脂重量比为6~10:1，上样流速为1.0 -2.0 BV/h；
（3）吸附完全后用洗脱液对离子交换树脂进行洗脱，得到镍离子浓缩液，洗脱液与污水重量比为1: 15~20，洗脱流速为0.5-1.0 BV/h；
（4）将镍离子浓缩液、工农业副产物和微生物菌剂按重量比1:1000~2000:10~20混合均匀，在室温下发酵25-30天，每12小时搅拌一次；
（5）发酵结束后将发酵产物烘干；
（6）将干燥后的发酵产物制粒，得到有机镍饲料添加剂。
2.根据权利要求1所述的资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于：所述离子交换树脂为D751螯合离子交换树脂、D401螯合离子交换树脂、IRC-718螯合离子交换树脂中的任一种。
3.根据权利要求1所述的资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于：所述洗脱液浓度为6-10%的NaCl溶液。
4.根据权利要求1所述的资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于：所述工农业副产物包括酒糟、米糠、麦麸、玉米粉、豆粕、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、花生壳、木糠、树皮粉、椰糠、餐厨垃圾、锅炉灰中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的资源化利用镍工业污水中镍离子的方法，其特征在于：所述微生物菌剂包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌。
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