微生物吸附水中重金属离子实验研究

论文摘要

本文对利用从大连春柳河污水处理厂活性污泥中分离提取的好养细菌微生物吸附去除水中Cr2+、Zn2+、Cu2+三种重金属离子的吸附规律进行了研究。包括吸附过程中各个条件因素的影响，固定化对微生物吸附重金属离子能力的影响，以及离子共存对吸附效果的影响。实验证明：在重金属离子浓度低于100mg/L情况下，溶液pH是最主要的影响因素，其次为金属离子的初始浓度，环境温度和吸附时间对吸附过程的影响较小。微生物吸附三种离子的最佳条件近似相同，为pH=6、金属离子初始浓度30mg/L、温度20℃、吸附时间20min。采用海绵和甲壳素两种固定化载体，利用吸附固定化法固定微生物，在最佳吸附条件下做吸附实验。结果表明：固定化能够较大的提高微生物吸附活性，尤其以甲壳素为载体固定化的微生物吸附活性最大，其对Cr2+、Zn2+、Cu2+三种离子的去除率分别达到59.25%、41.80%和90.65%，而相同条件下普通微生物吸附去除率仅为30.05%、27.45和68%。某些固定化载体（如甲壳素）本身也具有一定吸附能力，但对吸附效果影响不大。当两种以上中金属离子同时存在时，离子之间在吸附过程中存在竞争关系，与微生物亲和力大的离子将获得较高的去除率，反之则受到抑制导致去除率下降，三种离子与微生物亲和力大小顺序为Cu2+＞Cr2+＞Zn2+。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 重金属废水
• 1.1.1 重金属废水的来源及危害
• 1.1.1.1 重金属污染的来源
• 1.1.1.2 重金属污染的危害
• 1.1.2 重金属废水处理方法
• 1.1.2.1 中和沉淀法
• 1.1.2.2 硫化物沉淀法
• 1.1.2.3 铁氧体共沉淀法
• 1.1.2.4 生物吸附法
• 1.2 生物吸附剂
• 1.2.1 生物吸附的机理
• 1.2.2 生物吸附剂的种类
• 1.2.3 生物吸附剂在水处理工程中的应用
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 实验内容与方法
• 2.1 实验仪器与试剂
• 2.2 实验内容
• 2.2.1 微生物的培养
• 2.2.2 吸附条件实验
• 2.2.3 微生物固定化实验
• 2.2.4 多组分离子共存吸附实验
• 2.3 测量方法
• 2.3.1 微生物浓度测量方法
• 2.3.2 金属离子浓度测量方法
• 2.3.3 吸附量与去除率的计算
• 第三章 吸附条件实验
• 2+最佳吸附条件实验'>3.1 Cr²⁺最佳吸附条件实验
• 2+浓度对吸附效果的影响'>3.1.1 Cr²⁺浓度对吸附效果的影响
• 3.1.2 pH 对吸附效果的影响
• 3.1.3 吸附时间对吸附效果的影响
• 3.1.4 温度对吸附效果的影响
• 3.1.5 正交实验
• 3.1.6 吸附等温线
• 3.1.7 结果讨论
• 2+最佳吸附条件实验'>3.2 Zn²⁺最佳吸附条件实验
• 2+浓度对吸附效果的影响'>3.2.1 Zn²⁺浓度对吸附效果的影响
• 3.2.2 pH 对吸附效果的影响
• 3.2.3 吸附时间对吸附效果的影响
• 3.2.4 温度对吸附效果的影响
• 3.2.5 正交实验
• 3.2.6 结果讨论
• 2+最佳吸附条件实验'>3.3 Cu²⁺最佳吸附条件实验
• 2+浓度对吸附效果的影响'>3.3.1 Cu²⁺浓度对吸附效果的影响
• 3.3.2 pH 对吸附效果的影响
• 3.3.3 吸附时间对吸附效果的影响
• 3.3.4 温度对吸附效果的影响
• 3.3.5 正交实验
• 3.3.6 结果讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 固定化对吸附效果的影响
• 4.1 微生物固定化实验
• 2+实验'>4.2 固定化微生物吸附 Cu²⁺实验
• 2+实验'>4.3 固定化微生物吸附 Zn²⁺实验
• 2+实验'>4.4 固定化微生物吸附 Cr²⁺实验
• 4.5 载体本身吸附性实验
• 4.6 本章小结
• 第五章 多组分离子共存对吸附效果的影响
• 2+、Zn²⁺共存吸附实验'>5.1 Cr²⁺、Zn²⁺共存吸附实验
• 2+、Cu²⁺共存吸附实验'>5.2 Cr²⁺、Cu²⁺共存吸附实验
• 2+、Cu²⁺共存吸附实验'>5.3 Zn²⁺、Cu²⁺共存吸附实验
• 5.4 三种离子同时共存吸附实验
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢