一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法。
【背景技術】
[0002]水污染成為一個嚴重危害人類健康的環境問題，近年來，含重金屬的工業污水和城市生活污水日益增多，選擇合理凈化污水的方法是極為重要的。
[0003]離子交換樹脂法是一種處理含金屬元素污水的重要方法，樹脂中含有的氨基、輕基等活性基團，可以與金屬離子進行鰲合、交換反應，從而去除污水中金屬離子，同時還可以用于濃縮和回收溶液中痕量的金屬，常見的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、鰲合樹脂和腐殖酸樹脂等。離子交換樹脂法設備簡單，操作易于控制，工藝條件成熟、流程短，而且樹脂可以再生，目前在污水處理方面得到了大量應用。
[0004]但是很多經處理回收的金屬元素并沒有得到再次利用，這一定程度上造成了金屬資源的浪費。
[0005]金屬微量元素雖然在人和動物體內的含量不多，但與人和動物的生存和健康息息相關，對生命起至關重要的作用。它們的攝入過量、不足、不平衡或缺乏都會不同程度地引起人和動物體生理的異常或發生疾病。值得注意的是這些微量元素通常情況下必須直接或間接由土壤供給，但大部分人和動物往往不能通過飲食獲得足夠的微量元素。根據科學研宄，到目前為止，已被確認與健康和生命有關的必需金屬微量元素有有鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、鎳、鉬、釩、錫、鍶、銣等。這每種金屬微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們在人體內含量極小，但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會出現疾病，甚至危及生命。比較明確的是約30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。如缺鐵可引起口、眼、肛門或外陰部紅腫、丘瘆、濕瘆。又如鐵是構成血紅蛋白的主要成分之一，缺鐵可引起缺鐵性貧血。國外曾有報道:機體內含鐵、鐵、鐵總量減少，均可減弱免疫機制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助長細菌感染，而且感染后的死亡率亦較高。微量元素在抗病、防癌、延年益壽等方面都還起著非常重要的作用。
[0006]傳統補充金屬元素的方法是在食物中添加金屬無機鹽，但是人和動物體對金屬無機鹽的吸收效率比較低，不利于金屬元素被機體利用，并且很多金屬無機鹽對機體有毒副作用，長期服用易產生不良后果。微生物可以將無機態的金屬元素轉化成有機態的金屬元素，使金屬元素與蛋白質等大分子結合，形成機體容易吸收和利用的形態，并且有機態的金屬元素屬于生物活性物質，對人體沒有毒副作用。
[0007]綜上所述，開發一種將污水中金屬元素回收利用制作成飼料添加劑，同時解決水污染問題和補充動物體微量元素難題，具有良好的生態效益、經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，本發明將含有鐵離子的污水過濾得到濾液，然后將濾液通過離子交換樹脂對鐵離子進行吸附，洗脫離子交換樹脂得到鐵離子濃縮液，將鐵離子濃縮液與工農業副產物混合，經微生物發酵、干燥和制粒得到有機鐵飼料添加劑。
[0009]本發明是通過如下方式實現的:
1、一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，包括以下步驟:
(1)將含有鐵離子的污水過濾，得濾液；
(2)將濾液通過離子交換樹脂，上樣量與離子交換樹脂重量比為6~10:1，上樣流速為1.0 -2.0 BV/h ；
(3)吸附完全后用NaCl溶液對離子交換樹脂進行洗脫，得到鐵離子濃縮液，洗脫液與污水重量比為I: 15~20，洗脫流速為0.5-1.0 BV/h ；
(4)將鐵離子濃縮液、工農業副產物和微生物菌劑按重量比1:1000~2000:10~20混合均勻，在室溫下發酵25-30天，每12小時攪拌一次；
(5)發酵結束后將發酵產物烘干；
(6)將干燥后的發酵產物制粒，得到有機鐵飼料添加劑。
[0010]優選的，所述離子交換樹脂為D751螯合離子交換樹脂、D401螯合離子交換樹脂、IRC-718螯合離子交換樹脂中的任一種。
[0011]優選的，所述洗脫液濃度為6-10%的NaCl溶液。
[0012]優選的，所述工農業副產物包括酒糟、米糠、麥麩、玉米粉、豆柏、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草藥渣、花生殼、木糠、樹皮粉、椰糠、餐廚垃圾、鍋爐灰中的一種以上。
[0013]優選的，所述微生物菌劑包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌。
[0014]本發明的優點和積極效果:
1、本發明同時解決水污染問題和補充動物體微量元素難題，具有良好的生態效益、經濟效益和社會效益。
[0015]2、本發明將污水中的金屬元素回收利用，節約了資源，避免了資源浪費。
[0016]3、本發明通過微生物將金屬元素從無機態轉化成有機態，利于動物的吸收和利用。
[0017]4、本發明的有機鐵飼料添加劑可以顯著增強動物的免疫力，提高動物的產量和質量。
[0018]5、本發明原料來源廣泛、成本低廉、操作簡便、能耗低，適合大規模生產。
【具體實施方式】
[0019]下面通過實施例對本發明作進一步說明，以使本發明的優點和特征更易于被理解，但是本發明的保護范圍不局限于這些實施例。
[0020]實施例1
1、一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于，包括以下步驟:
(I)將含有鐵離子的污水過濾，得濾液；
(2 )將濾液通過為D751螯合離子交換樹脂，上樣量與離子交換樹脂重量比為6:1，上樣流速為1.0 BV/h ； (3)吸附完全后用濃度為6%的NaCl溶液對離子交換樹脂進行洗脫，得到鐵離子濃縮液，NaCl溶液與污水重量比為1: 15，洗脫流速為0.5 BV/h ；
(4)將鐵離子濃縮液、工農業副產物和微生物菌劑按重量比1:1000:10混合均勻，在室溫下發酵25天，每12小時攪拌一次；
(5)發酵結束后將發酵產物烘干；
(6)將干燥后的發酵產物制粒，得到有機鐵飼料添加劑。
[0021 ] 其中所述工農業副產物包括酒糟、米糠、麥麩、玉米粉、豆柏、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草藥渣、花生殼、木糠、樹皮粉、椰糠、餐廚垃圾、鍋爐灰；所述微生物菌劑包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌。
[0022]實施例2
1、一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)將含有鐵離子的污水過濾，得濾液；
(2)將濾液通過為D401螯合離子交換樹脂，上樣量與離子交換樹脂重量比為10:1，上樣流速為2.0 BV/h ；
(3)吸附完全后用濃度為10%的NaCl溶液對離子交換樹脂進行洗脫，得到鐵離子濃縮液，NaCl溶液與污水重量比為1: 20，洗脫流速為1.0 BV/h ；
(4)將鐵離子濃縮液、工農業副產物和微生物菌劑按重量比1:2000: 20混合均勻，在室溫下發酵30天，每12小時攪拌一次；
(5)發酵結束后將發酵產物烘干；
(6)將干燥后的發酵產物制粒，得到有機鐵飼料添加劑。
[0023]其中所述工農業副產物包括酒糟、米糠、麥麩、玉米粉、豆柏、花生殼、木糠、樹皮粉、椰糠、餐廚垃圾、鍋爐灰；所述微生物菌劑包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌。
[0024]實施例3
1、一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)將含有鐵離子的污水過濾，得濾液；
(2)將濾液通過為IRC-718螯合離子交換樹脂，上樣量與離子交換樹脂重量比為8:1，上樣流速為1.5 BV/h ；
(3)吸附完全后用濃度為8%的NaCl溶液對離子交換樹脂進行洗脫，得到鐵離子濃縮液，NaCl溶液與污水重量比為1: 18，洗脫流速為0.8BV/h ；
(4)將鐵離子濃縮液、工農業副產物和微生物菌劑按重量比1:1500:15混合均勻，在室溫下發酵28天，每12小時攪拌一次；
(5)發酵結束后將發酵產物烘干；
(6)將干燥后的發酵產物制粒，得到有機鐵飼料添加劑。
[0025]其中所述工農業副產物包括酒糟、米糠、麥麩、玉米粉、豆柏、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草藥渣、花生殼；所述微生物菌劑包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌。
【主權項】
1.一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將含有鐵離子的污水過濾，得濾液； (2)將濾液通過離子交換樹脂，上樣量與離子交換樹脂重量比為6~10:1，上樣流速為1.0 -2.0 BV/h ； (3)吸附完全后用洗脫液對離子交換樹脂進行洗脫，得到鐵離子濃縮液，洗脫液與污水重量比為1: 15~20，洗脫流速為0.5-1.0 BV/h ； (4)將鐵離子濃縮液、工農業副產物和微生物菌劑按重量比1:1000~2000:10~20混合均勻，在室溫下發酵25-30天，每12小時攪拌一次； (5)發酵結束后將發酵產物烘干； (6)將干燥后的發酵產物制粒，得到有機鐵飼料添加劑。
2.根據權利要求1所述的資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于:所述離子交換樹脂為D751螯合離子交換樹脂、D401螯合離子交換樹脂、IRC-718螯合離子交換樹脂中的任一種。
3.根據權利要求1所述的資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于:所述洗脫液濃度為6-10%的NaCl溶液。
4.根據權利要求1所述的資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于:所述工農業副產物包括酒糟、米糠、麥麩、玉米粉、豆柏、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草藥渣、花生殼、木糠、樹皮粉、椰糠、餐廚垃圾、鍋爐灰中的一種以上。
5.根據權利要求1所述的資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，其特征在于:所述微生物菌劑包括酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌。
【專利摘要】本發明公開了一種資源化利用鐵工業污水中鐵離子的方法，本方法是將含有鐵離子的污水過濾得到濾液，然后將濾液通過離子交換樹脂對鐵離子進行吸附，洗脫離子交換樹脂得到鐵離子濃縮液，將鐵離子濃縮液與工農業副產物混合，經微生物發酵、干燥和制粒得到有機鐵飼料添加劑。本發明同時解決了水污染問題和補充動物體微量元素難題，具有良好的生態效益、經濟效益和社會效益。
【IPC分類】A23K1-00, A23K1-16, C02F9-04
【公開號】CN104556480
【申請號】CN201410815848
【發明人】陳程, 李紅梅, 羅永城
【申請人】陳程, 李紅梅, 羅永城
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月25日