微生物对重金属铬离子吸附的实验研究

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重金属是对生态环境危害极大的一类污染物,传统处理方法如化学沉淀、离子交换、电解法等,在处理低浓度(<50mg/l)重金属废水时,不同程度地存在操作繁琐、运行成本高、易造成二次污染等缺点。近年来,生物吸附法以其高效,与环境友好而引起广大研究者的高度关注。目前,生物吸附研究主要集中在重金属阳离子的去除,而实际废水中也有许多剧毒金属以阴离子的形式存在(如Cr、V、Se、Mo等),所以对阴离子生物吸附的研究具有重要的现实意义,本实验主要研究了曲霉吸附剂对Cr6+的吸附特性。本实验从多个样品中分离出33 株菌株,通过正交试验筛选出一株对Cr6+有较强吸附能力的菌株M-06,并对其进行了鉴定。通过吸附活性分布的分析,验证了产生吸附作用的主体,并比较了该吸附过程中生物吸着和生物积累的作用。通过比较不同菌龄的M-06 菌体吸附Cr6+的能力,确定了适宜的培养时间。研究了M-06 菌体在吸附Cr6+的过程中物化条件的影响。本实验中pH 值对吸附效果的影响十分显著,其它因素如反应时间、温度、菌体加入量等也会不同程度影响吸附效果。比较了6 种固定菌体的方法,选定了5%PVA+1%SA 作为制备固定化菌体的载体。研究了固定化菌体对Cr6+的吸附特性,并分析了共存离子对Cr6+吸附过程的影响。对残液中的Cr3+进行吸附处理,发现M-06 菌体对Cr(3+)也有较好的去除效果。对吸附了Cr6+和Cr(3+)离子的菌体进行了洗脱试验,吸附剂能洗脱再生,重复使用仍保持较好吸附效果。用M-06 固定化菌体处理含Cr(6+)的实际废水,可实现达标排放,具有较好的应用前景。最后,通过对M-06 菌体吸附Cr(6+)的特性研究及TEM、FTIR等技术分析,初步探索了M-06 菌体吸附Cr(6+)的机理。
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