第四章地的应用一生物的吸附

微生物吸附技术

在治理工业废水中重金属离子的应用

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主要内容

一、前言

二、试验材料和方法

三、草分枝杆菌对重金属离子吸附规律研究

四、苦味诺卡氏菌对重金属离子吸附规律研究

五、细菌吸附重金属离子机理研究

六、重金属的微生物吸附技术应用基础研究

七、结论

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一、电镀行业重金属废水

1、含铜废水：

酸性镀铜过程的废水中含铜浓度在100 mg/L以下，pH值为2~3；

焦磷酸镀铜过程的废水含铜浓度在50 mg/L以下，pH值在7左右。

2、含锌废水：

碱性锌酸盐镀锌过程的废水中含锌浓度在50 mg/L以下，pH值为9；

钾盐镀锌过程的废水中含锌浓度在100 mg/L以下，pH值为6左右；

硫酸锌镀锌过程的废水中含锌浓度在100 mg/L以下，pH值为6~8；

氨盐镀锌过程的废水中含铜浓度在100 mg/L以下，pH值为6~9。

3、含镍废水：

一般废水中含镍浓度在100 mg/L以下，pH值在6左右。

4、含铬废水：

一般废水中含六价铬浓度在200mg/L以下，pH值为4~6。

重金属废水来源（一）

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参看：

安成强，崔作兴. 电镀三废治理技术[M]，北京：国防工业出版社，2002，33～269.

三、其他行业的重金属废水

染料行业排放的废水含有铅、铜、砷、镉等，

陶瓷行业排放的废水含有砷、铬等，

墨水制造业排放的废水含有汞、铅、铜、镍、镉等，

照相行业排放的废水含有银、铅、铜、铬、镉等，

造纸行业排放的废水含有铬、汞、铜、镍等，

制药行业排放的废水含有铜、铁、汞、锡等，

肥料行业排放的废水含有汞、铬、铅、铜、砷、镉、镍等，

氯碱制造业排放的废水含有铅、铜、砷、镉等，

涂料行业排放的废水含有铅、钛、锌、铬等，

玻璃行业排放的废水含有钼、铅、镍、钡等，

纺织行业排放的废水含有汞、铬、铅、镍、砷、镉等。

重金属废水来源（三）

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二、钢铁和有色金属冶炼和采矿重金属废水

采矿和冶炼需耗用大量的水，其排放的废水中重金属离子成分比较复杂，因大部分有色金属和矿石中有伴生元素存在，所以废水中一般含有汞、镉、砷、铅、铜、锌等。

以葫芦岛锌厂为例，其废水排放量为每年21.9万吨。废水中含有Zn、Hg、Cu、Cd等，从生产线下来的废水重金属离子浓度为，Zn 153.00 mg/L、Hg 0.87 mg/L、Cu 4.45 mg/L、Cd 18.70 mg/L（引自2002 年葫芦岛锌厂西部污水处理站污染情况表）。

重金属废水来源（二）

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国标GB－8978－1996 污水综合排放标准中明确规定了重金属最高允许排放浓度。

其中Hg2+、Pb2+、Ni2+、Cr(VI)、Cd2+为国标规定的第一类污染物，即能在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物；而Cu2+、Zn2+为第二类污染物，是指其长远影响小于第一类的污染物质。

重金属最高允许排放浓度

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一、化学法：化学沉淀法、氧化还原法、铁氧体法。

二、离子交换树脂法

三、电解法

四、膜分离技术：电渗析、反渗透、液膜分离技术等。

五、蒸发浓缩法

六、吸附法：有腐殖酸树脂吸附法、斜发沸石吸附法、麦

饭石吸附法、硅藻土吸附法、膨润土吸附法、

活性炭吸附法、生物吸附法等。

治理重金属废水的各种技术

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辽宁省是国家重工业生产基地，有着石油化工、冶金、建材、造纸和电力等传统基础产业。多少年来这些企业为国家及辽宁省经济的发展做出了贡献；但是在发展的同时，也给环境带来了严重的污染。针对辽宁省水体污染现状，解决实际问题，提出了治理重金属水污染的课题。

急需解决的实际问题

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如今人们比以往任何时候都更加崇尚自然、善待自然，与环境相协调的绿色理念已经渗透到新技术的开发中。

微生物吸附作为治理重金属污染的一项新技术，由于其环保特色而有着其他技术所不可比拟的独特优点。

选择微生物技术的原因

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为什么选择生物吸附技术?

微生物吸附技术的特点

与常规的技术相比，微生物吸附技术，

具有以下优点：

（1）可以选择性地去除某种重金属离子；

（2）处理效率高，不引起二次污染；

（3）pH值范围较宽；

（4）易于分离回收金属。

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生物吸附研究与应用概况

生物吸附技术是利用廉价的生物细胞体吸附重金属离子，从而达到去除水体中有害重金属离子的目的。

生物吸附概念最早是由Ruchhoft在1949年提出来的，它利用活性污泥去除水中的放射性元素钋（Pu）。

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生物吸附重金属研究的真正兴起还是在二十世纪八十年代.

1982年Teszos的研究指出少根根酶（Rhizopus arrhizus）

对钍和铀有很高的吸附量；

1984年Hosea等人发现普通小球藻（Chlorella vulgaris）

对Au3+有很高的亲和力；

1986年Norbeng等人发现动胶菌（Z. ramigera）对Cu2+

具有较高的选择性吸附能力；

生物吸附研究与应用概况

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从上个世纪九十年代到现在，国内外有关这个领域的研究发展很快。

生物吸附材料不断涌现:

* Holan Z R 等人用褐藻（A. nodosum）吸附Co2+；

* Huang Chinpin用米曲霉（A.oryzae）吸附Zn2+；

* Volesky用Saccharomyces cerevisiae吸附Cd2+；

* 牛慧等人利用非生长产黄青霉素对重金属离子的吸附；

* 李清彪等人研究了用Phanerochaete chrysosporium菌对Pb2+的吸附；* 刘月英等人用Bacillus licheniformis菌吸附Pd2+；

* 刘瑞霞等人研究了用Micrococcus luteus菌吸附Cu2+。

生物吸附研究与应用概况