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专利号: 202510344325X
申请人: 齐鲁工业大学(山东省科学院)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种砷废水处理剂,其特征在于,包括载体和所述载体上吸附固定的菌悬液;

所述载体为铁改性的生物炭;所述铁改性的生物炭中的铁以铁氧化物的形式存在,所述铁氧化物为Fe3O4、FeO(OH)、γ‑Fe2O3和α‑Fe2O3;

所述菌悬液中的菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)W7;

所述铁改性的生物炭中的炭、铁质量比1:(0.025‑1.5);

所述铁改性的生物炭的pH为8‑9,电导率为1800‑1900μs/cm,灰分为25‑30wt%,比表面

2 3

积为10‑12m/g,总孔体积为0.05‑0.07cm/g,平均孔径为20‑22nm,吸附孔直径为22‑24 nm,脱附孔直径为17‑19 nm;

所述菌悬液中的OD600为 0.9‑1.1;所述载体与菌悬液的比值为1g:(5‑30)mL;

所述的砷废水处理剂的制备方法,包括以下步骤:无菌条件下,将铁改性的生物炭与菌悬液混合,经冷冻干燥后即得。

2.一种权利要求1所述的砷废水处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:无菌条件下,将铁改性的生物炭与菌悬液混合,经冷冻干燥后即得。

3.根据权利要求1所述的砷废水处理剂的制备方法,其特征在于,所述铁改性的生物炭的制备方法,包括以下步骤:(1)将秸秆粉末在缺氧条件下,加热至350‑450℃,保温1‑3h,冷却至室温后、过筛即得生物炭;

(2)将生物炭与铁源的混合物,加入水进行反应,经烘干后,在缺氧条件下,加热至350‑

450℃,保温0.5‑1h,冷却至室温后、密封保存即得铁改性的生物炭。

4.根据权利要求3所述的砷废水处理剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述秸秆粉末的粒径<1mm,所述生物炭的粒径为0.053‑1mm;

步骤(2)中,所述铁源为九水合硝酸铁、氯化亚铁、氯化铁和硫酸铁中的一种;

所述生物炭与铁源中的铁的混合质量比1:(0.025‑1.5);

所述混合物与水的固液比为1 g:(25‑35)mL;

所述反应为在25‑30℃恒温在150‑200r/min下震荡反应10‑15h;

所述烘干温度为50‑60℃。

5.根据权利要求2所述的砷废水处理剂的制备方法,其特征在于,菌悬液的制备方法,包括以下步骤:将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)W7接种于灭菌后的LB 液体培养基中,进行避光培养制得种子液,将种子液与灭菌后的培养基混合后,继续避光培养制得菌悬液;

所述灭菌的温度为121℃,时间为0.5‑1h;所述避光培养为25‑30℃恒温在150‑200r/min下震荡培养20‑25h;

所述继续避光培养为25‑30℃恒温在150‑200r/min下震荡培养1‑2天;

所述种子液与灭菌后的培养基混合体积比为1:(20‑30);

所述种子液中的OD600 为 0.6‑1;

所述菌悬液中的OD600为 0.9‑1.1。

6.根据权利要求2所述的砷废水处理剂的制备方法,其特征在于,所述铁改性的生物炭与菌悬液的比值为1g:(5‑30)mL;

所述混合为30‑40℃恒温在150‑200r/min下震荡1‑12h;

所述冷冻干燥的温度为先在‑75 ‑85℃下冷冻0.5‑2h,再真空下‑45 ‑55℃下冷冻~ ~

20‑30h。

7.一种权利要求1所述的砷废水处理剂在含砷污染的水体中的应用。

8.一种砷废水的处理方法,其特征在于,将权利要求1所述的砷废水处理剂施加于砷污染的水体中;

所述水体中的砷含量为60‑100 mg/L,所述水体的温度为10‑30℃;

所述砷废水处理剂的施加量为1‑5g/L,施加时间为20‑30h。