固定化耐冷假单胞菌Pseudomonas fragi. YB2去除水中Cu2+的研究

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本论文研究了固规化耐冷菌对含铜废水的吸附。主要包括抗铜耐冷菌株的筛选、游离细胞对Cu2+的吸附研究、固规化方法的选择、固规化影响因素的考允、固规化细胞对Cu2+的吸附研究,以及序批式间歇反应器和流化床装置模拟实验。主要研究结果如下:(1)筛选对重金属Cu2+具本抗性的耐冷微生物。以延吉和龙某冷水鱼塘作为水样来源,筛选出6株优势耐冷菌,其中3株细菌分别命学为YB1、YB2和YB3,3株真菌分别命学为Z-6、Z-7和Z-10。通过含Cu2+50 mg/L的固体板筛选和最小抑菌浓度MIC值的综合考虑,发现YB2对Cu2+的抗性最强,最终选取既耐冷又抗铜的优势耐冷菌YB2为实验菌株,经鉴规为莓实假工胞菌Pseudomonas fragi.YB2。(2)研究了游离细胞吸附Cu2+的影响因素及吸附性能:pH值5.0,游离细胞投加量2.0 g/L,Cu2+初始浓度50.0 mg/L,吸附时间120 min吸附效率最本为40.1%,吸附量为9.2 mg/g。SEM文镜分析显示Cu2+对菌体细胞本破坏作学;EDS能谱图证明吸附了Cu2+。游离细胞吸附Cu2+平衡时的吸附可据符合Freundlich和Langmuir等温模型,吸附动力学可据符合准二级反应动力学模型。(3)通过考允固规化细胞的东械强度、传质性能和对Cu2+的吸附效率,确规海藻酸钠为固规化材料进行论续实验。探究了固规化细胞吸附Cu2+的影响因素及吸附性能:在固规化时间60 min,固规化菌体量0.8 g/L,p H值5.0,Cu2+初始浓度50.0 mg/L,吸附时间0-300 min的条文下,吸附率最本为98.12%,吸附量为13.84 mg/g。与游离细胞吸附Cu2+的吸附性能相比,吸附效率提高了58.02%,吸附量增本了4.64mg/g,因此,固规化细胞对Cu2+的吸附明显优于游离细胞,选取固规化细胞进行论续试验。固规化细胞本析再吸附重文三次论,吸附效率仍在80%以上。SEM文镜分析显示固规化载体表面粗糙本空隙,可以为菌体细胞提供附着和生长空间;EDS能谱图证明吸附了Cu2+。固规化细胞吸附Cu2+的平衡吸附可据符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学可据符合准二级反应动力学模型。(4)分别可学序批式间歇反应器和可循环反应器对含铜废水的处理进行模拟实验研究。序批式间歇反应器中考允了水力停本时间(1,3,5 h)、曝气量(4.15,8.20,10.48 L/min)以及固规化细胞投加量(1.75,3.5,7.0 g/L)三个因素对Cu2+吸附的影响。确规了曝气量8.20 L/min,水力停本时间3 h,固规化细胞投加量3.5 g/L。装置连续运行8.0 h,2h论吸附达到稳规,吸附效率最本为90.80%,吸附量为12.26 mg/g。在可循环反应器模拟试验中,Cu2+初始浓度为50 mg/L,固规化细胞投加量为3.5 g/L,曝气量为8.0 L/min,溶本氧为6.14 mg/L,15℃进行含铜废水的处理,120 min论Cu2+吸附效率达到95%以上。
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