本发明涉及一种李氏禾栽培处理低浓度含铬废水的方法，属于废水治理领域。
背景技术：
铬是环境中一种主要的污染物，它的一个重要来源就是电镀废水。随着科学技术的发展，电镀工业的规模越来越大，排放的含铬废水量也随之增加，如不加以有效的处理，对环境将造成极大的危害。铬在水环境中的价态较多，主要以三价铬和六价铬为主。六价铬的毒性较强，是公认的致癌物，对人体有极大危害。三价铬毒性较弱，是一种人和动物必需的微量元素。
含铬废水的处理方法按照处理过程中采用的主要环节可以分为三大类：物理法、化学法和生物法。吸附法是利用多孔性吸附剂将含铬废水中的铬吸附于表面，达到从水中分离的目的。但大部分吸附剂需要在较酸性条件下使用，且吸附时间较长，吸附速率较低，吸附容量不高，并且吸附法只是将铬从水体中转移到吸附剂表面，吸附饱和之后的吸附剂必须进行铬回收或无害化处理，若处理不当，容易引起二次污染。化学法处理含铬废水的原理为在适当条件下，利用化学还原剂将毒性较高的铬还原成低价铬，使铬离子以沉淀的形式从水体中去除，达到固液分离的目的，处理后的废水达标排放。化学沉淀法产生大量含铬污泥，若未经妥善处理，对环境将造成二次污染。生物法处理含铬废水主要是通过人工筛选、纯化、培养出可以还原或吸附铬离子的功能菌株制备成生物还原剂或生物絮凝剂使用。
现有技术在处理高浓度重金属污染时表现出较高的脱除率，但在低浓度以及近中性条件下，脱除率明显下降。生物吸附技术是利用生物体或者自然生物通过物理化学方法除去土壤和水体中的重金属。生物吸附技术比起其他常用技术具有以下特点：生物吸附法具有在低浓度下处理重金属效果好、吸附容量大、速度快、吸附设备简单、易操作等特点，重要的是，生物吸附剂原料来源广泛、价格便宜，有许多是工业、农业、林业的废弃物。将其用于污水的处理可达到以废治废的目的，同时有利于回收贵重的重金属。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的处理方法在处理高浓度含铬废水时表现出较高的脱除率，但在低浓度以及近中性条件下，脱除率明显下降，大多处理效果不佳，易产生二次污染的缺陷，提供了一种利用含硫酸亚铁的培养液培育李氏禾幼苗，再将其种植于富含亲水性基质的栽培土中，利用李氏禾来吸收和富集重金属铬的方法，本发明利用李氏禾幼苗吸收亚铁离子，通过亚铁离子首先将六价铬还原成三价铬，再利用栽培土壤中的亲水性羧羟基将铬离子周围的水分子进行吸附，使铬离子裸露，最后利用李氏禾的光合作用以及根须和茎部对裸露的铬离子进行吸收富集，达到处理含铬废水的目的，本发明处理含铬废水的方法，处理工艺简单，原材料易得，且对低浓度含铬废水的脱除率高，没有任何二次污染产生，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）选取颗粒饱满的李氏禾种子用去离子水浸泡2～3天后取出，将浸泡后的种子播撒进翻耕过的土壤中，待种子发芽长至株高5～7cm时，取出李氏禾苗，将其移入温室，在温度为20～25℃、光照时间8～10h、光照强度1300～1400Lux和空气相对湿度60～70%的条件下培养至苗高8～10cm；
（2）按重量份数计，称取90～92份硝酸钙、50～55份硝酸钾、11～12份磷酸二氢铵和10～20份硫酸亚铁溶于1000～1500份蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀后制得培养液，将上述温室中培养后的禾苗移入培养液中，常温下继续培养7～10天，直至禾苗根部出现大量白色须根，得到预处理禾苗，备用；
（3）在坡度为10°～20°的斜坡上自上而下挖出连续3个长20m、宽10m和深1.5m的处理池，自上而下依次将处理池编号为1、2、3号处理池，每相邻两个处理池间用直径为1m的钢管相连，并在3号处理池中设置出水口；
（4）按重量份数计，称取50～60份河底淤泥、5～10份透明质酸、3～5份凤梨、8～10份水蕴草混合后堆置发酵14～20天，发酵结束后将发酵物和东北黑土按等质量比混合后得到栽培土壤；
（5）在每个处理池中均匀铺设厚度为0.5m的上述栽培土壤，将备用的预处理禾苗按80～85株/m2的种植密度进行种植，待李氏禾长至株高为90～120cm时，向1号处理池注入浓度为430～450mg/L含铬废水，废水通过处理池间的钢管实现连通，直至1号处理池内注满废水后停止注水，通过李氏禾的光合作用及根部对废水中铬离子进行吸收富集；
（6）待含铬废水经1号池中的李氏禾处理25～30天后，继续向1号池中通入浓度为430～450mg/L含铬废水，使经1号池处理后的废水漫入2号池，继续被2号池中的李氏禾处理25～30天，再持续向1号池通入浓度为430～450mg/L含铬废水直至2号池处理后的含铬废水漫入3号池，被3号池中李氏禾继续处理25～30天后即可，最终3号池中排出的水体即处理后的达标水。
本发明的应用方法：待含铬废水经1号池中的李氏禾处理25～30天后，继续向1号池中通入浓度为430～450mg/L含铬废水，使经1号池处理后的废水漫入2号池，继续被2号池中的李氏禾处理25～30天，再持续向1号池通入浓度为430～450mg/L含铬废水直至2号池处理后的含铬废水漫入3号池，被3号池中李氏禾继续处理25～30天后即可达标排放。
本发明的有益效果是：
（1）本发明提供的处理方法提高了处理效率，对低浓度含铬废水的处理效果显著，经检测，处理后的含铬废水，Cr6+的浓度由原来的430～450mg/L降至4～5mg/L，Cr6+的去除率达98.8%以上；
（2）本发明提供的处理方法简化了处理过程，节约化学品消耗，降低处理成本。
具体实施方式
选取颗粒饱满的李氏禾种子用去离子水浸泡2～3天后取出，将浸泡后的种子播撒进翻耕过的土壤中，待种子发芽长至株高5～7cm时，取出李氏禾苗，将其移入温室，在温度为20～25℃、光照时间8～10h、光照强度1300～1400Lux和空气相对湿度60～70%的条件下培养至苗高8～10cm；按重量份数计，称取90～92份硝酸钙、50～55份硝酸钾、11～12份磷酸二氢铵和10～20份硫酸亚铁溶于1000～1500份蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀后制得培养液，将上述温室中培养后的禾苗移入培养液中，常温下继续培养7～10天，直至禾苗根部出现大量白色须根，得到预处理禾苗，备用；在坡度为10°～20°的斜坡上自上而下挖出连续3个长20m、宽10m和深1.5m的处理池，自上而下依次将处理池编号为1、2、3号处理池，每相邻两个处理池间用直径为1m的钢管相连，并在3号处理池中设置出水口；按重量份数计，称取50～60份河底淤泥、5～10份透明质酸、3～5份凤梨、8～10份水蕴草混合后堆置发酵14～20天，发酵结束后将发酵物和东北黑土按等质量比混合后得到栽培土壤；在每个处理池中均匀铺设厚度为0.5m的上述栽培土壤，将备用的预处理禾苗按80～85株/m2的种植密度进行种植，待李氏禾长至株高为90～120cm时，向1号处理池注入浓度为430～450mg/L含铬废水，废水通过处理池间的钢管实现连通，直至1号处理池内注满废水后停止注水，通过李氏禾的光合作用及根部对废水中铬离子进行吸收富集；待含铬废水经1号池中的李氏禾处理25～30天后，继续向1号池中通入浓度为430～450mg/L含铬废水，使经1号池处理后的废水漫入2号池，继续被2号池中的李氏禾处理25～30天，再持续向1号池通入浓度为430～450mg/L含铬废水直至2号池处理后的含铬废水漫入3号池，被3号池中李氏禾继续处理25～30天后即可，最终3号池中排出的水体即处理后的达标水。
实例1
选取颗粒饱满的李氏禾种子用去离子水浸泡2天后取出，将浸泡后的种子播撒进翻耕过的土壤中，待种子发芽长至株高5cm时，取出李氏禾苗，将其移入温室，在温度为20℃、光照时间8h、光照强度1300Lux和空气相对湿度60%的条件下培养至苗高8cm；按重量份数计，称取90份硝酸钙、50份硝酸钾、11份磷酸二氢铵和10份硫酸亚铁溶于1000份蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀后制得培养液，将上述温室中培养后的禾苗移入培养液中，常温下继续培养7天，直至禾苗根部出现大量白色须根，得到预处理禾苗，备用；在坡度为10°的斜坡上自上而下挖出连续3个长20m、宽10m和深1.5m的处理池，自上而下依次将处理池编号为1、2、3号处理池，每相邻两个处理池间用直径为1m的钢管相连，并在3号处理池中设置出水口；按重量份数计，称取50份河底淤泥、5份透明质酸、3份凤梨、8份水蕴草混合后堆置发酵14天，发酵结束后将发酵物和东北黑土按等质量比混合后得到栽培土壤；在每个处理池中均匀铺设厚度为0.5m的上述栽培土壤，将备用的预处理禾苗按80株/m2的种植密度进行种植，待李氏禾长至株高为90cm时，向1号处理池注入浓度为430mg/L含铬废水，废水通过处理池间的钢管实现连通，直至1号处理池内注满废水后停止注水，通过李氏禾的光合作用及根部对废水中铬离子进行吸收富集；待含铬废水经1号池中的李氏禾处理25天后，继续向1号池中通入浓度为430mg/L含铬废水，使经1号池处理后的废水漫入2号池，继续被2号池中的李氏禾处理25天，再持续向1号池通入浓度为430mg/L含铬废水直至2号池处理后的含铬废水漫入3号池，被3号池中李氏禾继续处理25天后即可，最终3号池中排出的水体即处理后的达标水。
将待处理废水通入1号处理池中，先处理25天后初次降低废水浓度，得到中浓度废水，再将中浓度废水通入2号池，二次降低浓度，得到低浓度废水，最后将低浓度废水经3号池处理后即可达标排放。本发明提供的处理方法提高了处理效率，对低浓度含铬废水的处理效果显著，经检测，处理后的含铬废水，Cr6+的浓度由原来的430mg/L降至4mg/L，Cr6+的去除率达99.06%。
实例2
选取颗粒饱满的李氏禾种子用去离子水浸泡3天后取出，将浸泡后的种子播撒进翻耕过的土壤中，待种子发芽长至株高6cm时，取出李氏禾苗，将其移入温室，在温度为23℃、光照时间9h、光照强度1350Lux和空气相对湿度65%的条件下培养至苗高9cm；按重量份数计，称取91份硝酸钙、53份硝酸钾、11份磷酸二氢铵和15份硫酸亚铁溶于1300份蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀后制得培养液，将上述温室中培养后的禾苗移入培养液中，常温下继续培养9天，直至禾苗根部出现大量白色须根，得到预处理禾苗，备用；在坡度为15°的斜坡上自上而下挖出连续3个长20m、宽10m和深1.5m的处理池，自上而下依次将处理池编号为1、2、3号处理池，每相邻两个处理池间用直径为1m的钢管相连，并在3号处理池中设置出水口；按重量份数计，称取55份河底淤泥、8份透明质酸、4份凤梨、9份水蕴草混合后堆置发酵17天，发酵结束后将发酵物和东北黑土按等质量比混合后得到栽培土壤；在每个处理池中均匀铺设厚度为0.5m的上述栽培土壤，将备用的预处理禾苗按83株/m2的种植密度进行种植，待李氏禾长至株高为105cm时，向1号处理池注入浓度为440mg/L含铬废水，废水通过处理池间的钢管实现连通，直至1号处理池内注满废水后停止注水，通过李氏禾的光合作用及根部对废水中铬离子进行吸收富集；待含铬废水经1号池中的李氏禾处理28天后，继续向1号池中通入浓度为440mg/L含铬废水，使经1号池处理后的废水漫入2号池，继续被2号池中的李氏禾处理28天，再持续向1号池通入浓度为440mg/L含铬废水直至2号池处理后的含铬废水漫入3号池，被3号池中李氏禾继续处理28天后即可，最终3号池中排出的水体即处理后的达标水。
将待处理废水通入1号处理池中，先处理30天后初次降低废水浓度，得到中浓度废水，再将中浓度废水通入2号池，二次降低浓度，得到低浓度废水，最后将低浓度废水经3号池处理后即可达标排放。本发明提供的处理方法提高了处理效率，对低浓度含铬废水的处理效果显著，经检测，处理后的含铬废水，Cr6+的浓度由原来的450mg/L降至4mg/L，Cr6+的去除率达99.11%。
实例3
选取颗粒饱满的李氏禾种子用去离子水浸泡3天后取出，将浸泡后的种子播撒进翻耕过的土壤中，待种子发芽长至株高7cm时，取出李氏禾苗，将其移入温室，在温度为25℃、光照时间10h、光照强度1400Lux和空气相对湿度70%的条件下培养至苗高10cm；按重量份数计，称取92份硝酸钙、55份硝酸钾、12份磷酸二氢铵和20份硫酸亚铁溶于1500份蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀后制得培养液，将上述温室中培养后的禾苗移入培养液中，常温下继续培养10天，直至禾苗根部出现大量白色须根，得到预处理禾苗，备用；在坡度为20°的斜坡上自上而下挖出连续3个长20m、宽10m和深1.5m的处理池，自上而下依次将处理池编号为1、2、3号处理池，每相邻两个处理池间用直径为1m的钢管相连，并在3号处理池中设置出水口；按重量份数计，称取60份河底淤泥、10份透明质酸、5份凤梨、10份水蕴草混合后堆置发酵20天，发酵结束后将发酵物和东北黑土按等质量比混合后得到栽培土壤；在每个处理池中均匀铺设厚度为0.5m的上述栽培土壤，将备用的预处理禾苗按85株/m2的种植密度进行种植，待李氏禾长至株高为120cm时，向1号处理池注入浓度为450mg/L含铬废水，废水通过处理池间的钢管实现连通，直至1号处理池内注满废水后停止注水，通过李氏禾的光合作用及根部对废水中铬离子进行吸收富集；待含铬废水经1号池中的李氏禾处理30天后，继续向1号池中通入浓度为450mg/L含铬废水，使经1号池处理后的废水漫入2号池，继续被2号池中的李氏禾处理30天，再持续向1号池通入浓度为450mg/L含铬废水直至2号池处理后的含铬废水漫入3号池，被3号池中李氏禾继续处理30天后即可，最终3号池中排出的水体即处理后的达标水。
将待处理废水通入1号处理池中，先处理28天后初次降低废水浓度，得到中浓度废水，再将中浓度废水通入2号池，二次降低浓度，得到低浓度废水，最后将低浓度废水经3号池处理后即可达标排放。本发明提供的处理方法提高了处理效率，对低浓度含铬废水的处理效果显著，经检测，处理后的含铬废水，Cr6+的浓度由原来的450mg/L降至5mg/L，Cr6+的去除率达98.88%。