生物吸附剂及其应用研究进展

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啤酒酵母生物吸附剂的应用研究进展

啤酒酵母生物吸附剂的应用研究进展

过物理化学预处理的啤酒酵母 、改性 啤酒酵母 、化 学修饰啤酒酵母㈣等。
啤酒酵 母作 为吸 附材料 经历 了 以前 的单 一 的活
分离法 、氧化还原法等 ,但这些方法都二次污染
严 重 ,且 在 处 理 1 10mgL ~ 0 ・ 的重 金 属 废 水 时 处 理成本 过高 ,经 济上不合 算 。
Cs 帅 r P “、 Am 、 C 37 、 S、 u e+ , [ 。
基金项 目:黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项 目 ( 黑龙江省教育厅 15 G 0 ) 1 2 0 6 ;黑龙江省博士后基金资助项 目( R 一 L B
0 O 8) D6
作者简介:盂庆娟(9 0 ) 18 一 ,女,黑龙江人 ,助理实验师 ,硕士, 主要从事环境生态方面的研究工作。E m r mql 1 @tm ci — a : jO 2 0 .o l n 通 讯 作 者 E malzaghb eu e uc — i hny r@na .d. n :
表1 总结 了啤酒酵母在不 同的条件下吸附不同
离 子 的吸附 容量对 比。 由于试 验条件 的不 同 ,很 难 Nhomakorabea 1 期 O
盂 庆娟 等 :啤酒酵母 生物吸附剂的应用研究进展
通过相关 的试验数据 比较得到啤酒酵母吸附容量 的 大小㈣,表 1 仅做定性 比较。
表 1 啤酒酵母在不同条件下吸附不同离子的吸附容量对比
有人尝试利用琼脂等材料对啤酒酵母细胞进行固定 化 ,但是相对于前两者来说 ,效果不是很理想。
1 啤酒酵母用 于生物 吸附的形式
用于生物 吸附的啤酒酵母 的形式多种 多样 , 有活性 啤酒酵母和非 活性 啤酒酵母 固定化 啤酒
收 稿 日期 : 20 — 3 1 0 70—2

污水处理系统中的生物方法技术改进与优化

污水处理系统中的生物方法技术改进与优化

污水处理系统中的生物方法技术改进与优化引言:随着人口的增加和工业化的快速发展,污水处理成为当代社会中不可忽视的问题。

生物方法技术是一种有效、经济且环境友好的方法,旨在降低污水中的有害物质含量,使其达到可安全排放的水平。

本文将探讨污水处理系统中的生物方法技术改进与优化的相关内容。

一、生物膜技术的改进与优化1. 生物膜反应器的应用:生物膜反应器(MBR)是一种集成了生物降解与固液分离功能的处理系统。

其主要优势在于产水质量高、体积小、操作控制便捷等方面。

目前,研究人员致力于改进MBR的结构和运营策略,以提高其处理效果。

例如,引入特殊的生物膜材料(如纳米材料、陶瓷材料等)可以增加附着微生物的数量和多样性,从而提高废水处理的效果。

2. 膜的改进与优化:膜技术是生物膜反应器的关键组成部分,直接影响处理系统的性能。

目前,研究人员致力于提高膜的抗污染性能和稳定性。

通过改变膜的材料和结构,设计出可自洁性的膜以减少污染物附着;同时,采用优化的清洗和恢复方法,延长膜的使用寿命。

二、生物吸附剂的创新研究1. 新型生物吸附剂:生物吸附剂是指可用于吸附废水中污染物的天然或合成材料。

传统的生物吸附剂(如活性炭)存在成本高、更新困难等问题,因此研究人员开始寻找新型的生物吸附剂。

例如,利用微生物多样性来筛选具有高吸附能力的菌株,并改造其表面性质以提高吸附效果。

2. 生物吸附剂的再生和回收:随着生物吸附剂的使用,其吸附能力逐渐降低,需要进行再生或回收。

目前研究人员开发了一系列环保的再生方法,例如利用化学或生物方法,使吸附剂回复到初始状态,从而延长其使用寿命。

此外,采用合适的回收方法,能有效减少废水处理过程中的资源浪费。

三、微生物降解活性的提高1. 拮抗性菌株的应用:拮抗性菌株是指能够对污染物进行降解或吸附的微生物。

通过研究不同的拮抗性菌株的特性,可以优化废水处理系统中的生物过程。

例如,采用耐药菌株处理含有抗生素的废水,既能去除抗生素,又能有效抑制抗生素产生菌株的增殖。

吸附法去除水中六价铬的研究进展

吸附法去除水中六价铬的研究进展

本次演示旨在探讨玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的影响。近年 来,随着环境污染问题的日益严重,寻找高效、环保的污染治理材料已成为研究 热点。玉米秸秆作为一种丰富的生物资源,具有很好的应用前景。本次演示将介 绍玉米秸秆的改性方法及其对六价铬离子吸附性能的影响,为环境保护和污染治 理提供新的思路。
三、研究进展
近年来,研究人员针对皮革中六价铬的测定方法进行了大量研究。在样品处 理技术方面,研究者们探索了各种样品预处理方法,如超声波辅助萃取、加速溶 剂萃取、微波辅助萃取等,以提高样品的提取效率和测定准确性。在测定方法与 标准方面,分光光度法、电化学法、色谱法、原子吸收光谱法等都有应用报道, 但各方法之间的准确性和重复性存在差异。
综上所述,玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的研究具有重要的理 论和实践意义。通过改性处理,可以提高玉米秸秆对六价铬离子的吸附能力,从 而有效治理环境污染。然而,仍需进一步研究以完善改性条件和评估其在实际环 境中的应用效果。
一、引言
随着工业和农业的快速发展,水体中重金属离子污染的问题日益严重。这些 重金属离子,如铅、汞、镉等,对环境和人类健康构成严重威胁。因此,开发有 效的重金属离子去除技术成为当前研究的热点。海藻酸钠基吸附材料由于其独特 的物理化学性质,如高吸附容量、快速吸附等,在水体重金属离子去除领域具有 广阔的应用前景。本次演示将综述海藻酸钠基吸附材料去除水中重金属离子的最 新研究进展。
最后,在实际应用中,如何实现高效、环保的六价铬去除仍需考虑许多实际 问题。例如,如何实现大批量生产高品质的吸附剂;如何在保证去除效果的同时 降低运行成本;如何合理规划设计水处理流程等问题都需要在实际应用中进行深 入研究和探讨。
总结:
本次演示介绍了吸附法去除水中六价铬的基本原理和影响因素,并展望了未 来的研究方向。尽管该领域已经取得了一定的进展,但仍有许多问题需要进一步 研究和探讨。希望通过不断的研究和实践探索,进一步推动该领域的发展并提高 实际应用中的处理效果和效率。

生物吸附剂及其应用

生物吸附剂及其应用
pi r nd of b os r nt ; e a i s h i c p e of b o o pto nd v i s bi s be s d s us e h ng t e i o be s x m ne t e prn i l i s r i n a arou o or nt ; i c s s t e p e r a me t od a mm o lz to e h l y o i o be s The a lc to r a b t i r r t e t ntme h nd i bi a i n t c no og f b os r nt . i pp ia i n a e s a ou t we e s mma i e u rz d, a tha d s d t he r s a c n t e f u e nd i sa vie o t e e r h i h ut r . Ke r s: b os r nt wa t wa e r a m e ; o ga i olu a he vy m e a  ̄ r c ve y y wo d i o be ; s e t rt e t nt r n c p l t nt a tl eo r
wa t wa e r a m e tf rp e i u t lr c v r . Th s r v e r p r s t e r s a c c i iis a d d v l — s e t r te t n o r co s me a e o e y i e iw e o t h e e r h a tv te n e eo
活性污 泥 为 吸 附剂 去 除废 水 中 的 P 。 u 。此后 ,国
内外研 究者 围绕 生物 吸附剂 进行 了广 泛而深 入 的研 究 。早 期 的生物 吸附剂 主要 指微 生物 ,如 原核微 生

生物吸附剂及其在污水处理中的应用

生物吸附剂及其在污水处理中的应用

生物吸附剂及其在污水处理中的应用环境污染对人类健康和生态的破坏越来越受到人们的重视。

其中,污水是造成环境污染的主要来源之一。

处理污水是保护环境的重要措施,而生物吸附剂则是一种有效的处理污水的方法之一。

本文将探讨生物吸附剂及其在污水处理中的应用。

一、生物吸附剂的定义生物吸附剂指的是在生物体内或胞外产生的、能够吸附给定的物质的生物体或其分离物。

生物吸附剂可以是细胞、胞外多糖、细胞壁等,具有具体的生物化学组成和特定的空间结构。

生物吸附剂可以吸附对环境不良的物质,如重金属、有机污染物、细菌等,因为它们一般具有高栖息密度、极高的单元表面积和多种各具特殊化学活性官能团的特点。

二、生物吸附剂的种类生物吸附剂可以分为两类:一种是自然生物吸附剂,如藻类、细菌、真菌等;另一种是工程生物吸附剂,如人工培养的微生物、酵母、真菌等。

1、自然生物吸附剂(1)藻类:藻类在鱼缸和水族馆内经常被使用,因为它们有很好的吸附重金属的能力。

(2)细菌:很多细菌都可以吸附和去除重金属和有机物污染物,如铬、铅、镉、汞等。

(3)真菌:真菌有很强的分解能力,可以用于分解有机污染物。

2、工程生物吸附剂(1)人工培养的微生物:通过人工培养和筛选,可以获得一种可以生产出大量高效吸附物质的微生物,例如莱茵衣藻、芽孢杆菌等。

(2)酵母:酵母可以生产多种吸附性化学物质,具有很好的吸附性和生物降解性。

(3)真菌:人工培养的真菌可以生产出大量的多糖物质,具有很好的吸附能力。

三、生物吸附剂在污水处理中的应用生物吸附剂有很好的应用前景,可被用于废水处理、土壤重金属污染修复、食品安全等许多领域。

其中,污水处理是生物吸附剂应用的重要方向。

具体而言,生物吸附剂在污水处理中的应用主要体现在以下几个方面。

1、重金属污染物的去除生物吸附剂可以去除污水中的重金属,如铅、镉、铬、汞等。

生物吸附剂具有高度选择性和特异性,吸附速度快、恢复容易,且可以用于大规模工业污水处理。

2、有机物污染物的去除有机物污染物主要来自于工业生产过程和农业活动。

蘑菇生物吸附重金属的研究现状和发展趋势

蘑菇生物吸附重金属的研究现状和发展趋势
高 于 子 实体 其 它部 位 。 其 原 因 主 要 是 在 食 用
的 传质速 度不 能满 足内表 面物理 、化学吸 附 吸 附时间是影响 重金属吸附的 重要 因素 , 与生 物积 累的 反应潜 能而 产生 了内扩 散阻 力 适 当的增加 处理时 间可有效 去除 重金 属。 菌 的缘 故。吸 附剂的粒 径在 l 3 t 之间较为 mm 丝体生物 吸附是一个快速 平衡的过程 , 一般 只 合 适 。 需要 3 ri 0 n左右 。不 同振 荡吸附时 间对吸 附 a 生物 吸附剂的预处 理也影响吸附效 果 , 预 效 率的 影 响 不 明 显。 处 理 的 主 要 方法 有 酸 碱 处 理 、 热 处 理 、碎 吸附液 p H值是影响吸附的关键 因素 。众 裂 、无 机盐 活化 等 , 主 要 目的是 使 吸附剂 其 多研究表 明 , 在适宜的 p 4~6 范围内 , H( ) 吸附 表 面去 质子 化 、活化 吸 附位 点 , 善 吸附剂 改 量随 p H值 升高 而增大 , 但金属吸附量与 p H值 化学性能 。吴涓等|1 究表明 , 】 人研 经过 N O aH 之 间并不 呈简单的线性 关系 ; 溶液 p 值影 响 溶液处 理的 白腐真 菌其 吸附 能力 明显高 于用 H 细胞表面金 属吸附点和金 属离子 的化学状 态 , 盐 酸溶 液 、乙醇 溶液 、热处 理和未 处理 的 白 当 P H 值 过 低 时 ,溶 液 中 大量 水 合 氢 离子 腐 真菌 , a 当N OH溶液浓 度为 011 L .nl 时吸附 / ( 会与重金属 离子竞争吸附活性位 点 , HO ) 并 量 最 大 , 2 6 mg 为 3. 6 /g。 t 使菌体细胞 壁质子化 , 增加细胞表面 的静 电斥 1 3 吸 附原 料类型 . 力; p 当 H值超过 金属离子微沉淀上限时 , 重金 蘑菇 作为 吸附 材料 的部分 主要 是子 实体 属离子 会形成氧化物沉淀 , 吸附不能进行下去 。 和 菌丝 体 。 目前 国 内 关 于这 方 面 的 研 究 极 张丹和高建伟 等在用毛木耳 菌丝体生物吸附 少。张丹 和高建伟 曾研究 了毛木 耳菌丝体 Cu 时发现 , 较适 的 pH值 范围为 4~6。 和 子实体对 C I b u f P 的生物吸附 , 进行 了 l 并 在一定范 围内 , 属离子浓度与吸 附剂用 热 力 、 金 学 动力学 等机理方面的研究 。 响亮等 潘 量 的比值 ( o M) C / 越大 , 单位 吸附剂 的吸附量 用 经海藻 酸钙凝 胶固定 化的平 菇子 实体对 越 大。 C / 值 的选取 要兼顾 重金属的有 效 P 进行生物 吸附研究 , L n mur oM b 用 a g i 吸附等 去 除与吸附剂的 充分利 用 , 当提高 C / 值 温线 模型校正平衡 吸附 数据 , 适 oM 探讨其对 Pb 2生 有 利于 吸附 剂的有 效利用 I 】 。 物 吸附的动力学 , 出整 个吸附过程存在 多种 得 温 度不 同对 吸附量的影响也 不同 , 主要通 吸附机 制 。 a Gl e等 研 究了 l 种蘑菇对 C ? 8 u 过 影响 生物 吸附剂 的生理 代谢 活动 , 基团吸 生 物吸 附 , 出毛木耳 吸附 能力最 强的结 论。 得

生物炭吸附重金属离子的研究进展

生物炭吸附重金属离子的研究进展

生物炭吸附重金属离子的研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染问题日益严重,对人类健康和生态环境构成了严重威胁。

重金属离子具有生物毒性、持久性和难以降解等特点,其在水体、土壤和大气中的累积会对生态系统产生长期的负面影响。

因此,开发高效的重金属离子去除技术成为了当前环境保护领域的研究热点。

生物炭作为一种新兴的吸附材料,因其独特的物理化学性质,如高比表面积、丰富的官能团和良好的生物相容性等,在重金属离子吸附领域展现出了巨大的应用潜力。

本文旨在对生物炭吸附重金属离子的研究进展进行综述,以期为相关领域的研究提供有益的参考和启示。

本文首先介绍了重金属离子污染的现状及危害,阐述了生物炭的来源、制备方法和表征手段。

随后,重点综述了生物炭吸附重金属离子的机理、影响因素和吸附性能评价方法。

本文还讨论了生物炭在实际应用中的优缺点及改进策略,并展望了生物炭在重金属离子吸附领域的未来发展方向。

通过对相关文献的梳理和评价,本文旨在为相关领域的研究者提供全面的信息参考,推动生物炭在重金属离子吸附领域的应用和发展。

二、生物炭的制备与表征生物炭的制备是吸附重金属离子应用中的关键步骤,其过程涉及生物质原料的选择、热解条件的优化以及炭化产物的后处理。

常用的生物质原料包括农林废弃物、水生生物以及城市有机废弃物等,这些原料具有来源广泛、可再生、环境友好等特点。

热解条件如温度、气氛和升温速率等,对生物炭的理化性质如比表面积、孔结构、表面官能团等具有显著影响。

生物炭的表征是评估其吸附性能的基础。

常用的表征手段包括扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌,透射电子显微镜(TEM)分析其内部结构,比表面积和孔径分布测定仪(BET)测定其比表面积和孔结构,以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)和射线光电子能谱(PS)分析其表面官能团和化学元素组成。

这些表征手段有助于深入了解生物炭的结构和性质,从而指导其在实际应用中的优化。

近年来,随着制备技术的不断创新和表征手段的日益完善,生物炭的制备与表征研究取得了显著进展。

吸附剂及其作用机理研究与探讨

吸附剂及其作用机理研究与探讨

吸附剂及其作用机理研究与探讨吸附剂是指一类可以吸附其他物质的材料,常用于处理废水、废气和固体表面的污染物去除等领域。

吸附剂的作用机理包括物理吸附和化学吸附两种。

物理吸附是指吸附剂表面对目标物质的吸附力来自于物理力,如静电力、范德华力、氢键等。

物理吸附主要适用于表面积较大的吸附剂,如活性炭。

其特点是吸附反应速度较快,吸附容量较大,但吸附后往往需要进行再生,工艺相对较复杂。

化学吸附是指吸附剂表面对目标物质的吸附力来自于化学键形成,如物质之间的化学反应。

化学吸附主要适用于特定的吸附剂,如活性氧化铁。

其特点是吸附强度较大,吸附效果稳定,但吸附反应速度相对较慢,往往需要较长的接触时间。

吸附剂的研究与探讨主要从以下几个方面展开:1.吸附剂的种类和性能:吸附剂种类繁多,根据吸附剂的化学成分和形态特点,可以分为活性炭、分子筛、树脂、活性氧化铁等。

每种吸附剂的吸附性能和适用范围不同,需要针对具体的污染物选择合适的吸附剂。

2.吸附剂的表面性质:吸附剂的表面特性直接影响其吸附能力和吸附速度。

表面性质主要包括表面活性位点、孔结构、比表面积、孔隙度等。

研究吸附剂的表面性质,可以指导吸附剂的合成和改性,提高吸附性能。

3.吸附剂的制备与改性:制备和改性是提高吸附剂性能的关键环节。

制备方法包括物理法、化学法、生物法等多种途径,根据不同的需求和目标选择合适的方法。

改性方法包括物理改性、化学改性和生物改性等,通过改变吸附剂的表面结构和性质,提高其吸附性能。

4.吸附机理的研究:吸附机理的研究有助于了解吸附剂与目标物质之间的相互作用和反应过程。

通过实验和理论模拟,可以揭示吸附剂的吸附机制,为吸附过程的优化和改进提供理论指导。

5.吸附剂的应用研究:吸附剂广泛应用于废水处理、废气处理、固体废物处理等方面。

吸附剂的应用研究主要包括吸附动力学、吸附热力学等方面。

通过对吸附过程的研究,可以优化吸附工艺,提高吸附效率和经济性。

总之,吸附剂及其作用机理的研究与探讨具有重要的理论和应用价值。

生物吸附剂——落叶对印染废水的吸附处理研究

生物吸附剂——落叶对印染废水的吸附处理研究

Ab ta t sr c :Faln la e fd cd o ste p ce n Qig a r s d a d o b n o l e v so e iu u r e s e isi n d o we e u e sa s r e tt e
r mo t e u r m s e t r The o i u c nd ton r n s i t d. e ve me hylne bl e f o wa t wa e . ptm m o ii s we e i ve tga e Th e u t ho d t t t e o a fii n y wa 7 05 e r s ls s we ha he r m v le fce c s 9 . u e he o i u c nd - nd r t ptm m o i
团的化 学粘 合 剂作 用。
关 键 词 :生 物 吸 附 剂 ;树 叶 ;吸 附 ;印 染废 水 ;亚 甲基 蓝
中 图 分 类 号 : 0 X73
文 献标 志码 : A
Ad o p i n T e t e t o en a t wa e i g Fa ln Le v s a s o b n s r to r am n f Dy i g W s e tr Usn l a e s Ad r e t e
LIPi g,GON G i n Le
( l g fEn io m e ta d S ft gne rn Col eo vr n n n aey En i eig,Qig a ie st fS in ea d Te h oo y,Qig a 6 4 e n d o Unv r i o ce c n c n lg y n d o26 0 2,Chna i )

生物炭吸附有机污染物的研究进展

生物炭吸附有机污染物的研究进展

生物炭吸附有机污染物的研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,有机污染物的排放问题日益严重,给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。

生物炭作为一种具有多孔性、高比表面积和良好吸附性能的材料,近年来在有机污染物吸附领域受到了广泛关注。

本文旨在全面综述生物炭吸附有机污染物的最新研究进展,分析生物炭的制备方法、改性技术及其在吸附有机污染物方面的应用效果,探讨生物炭吸附有机污染物的机理和影响因素,以期为生物炭在环境污染治理中的实际应用提供理论支持和技术指导。

本文首先介绍了生物炭的基本概念、制备方法和改性技术,包括热解、气化、水热碳化等制备方法以及物理、化学和生物改性技术。

随后,重点综述了生物炭在吸附有机污染物方面的应用效果,包括吸附容量、吸附速率、吸附选择性等方面的研究进展。

本文还深入探讨了生物炭吸附有机污染物的机理,包括吸附平衡、吸附动力学、吸附热力学等方面,分析了影响生物炭吸附性能的因素,如生物炭的性质、有机污染物的性质、环境条件等。

本文总结了生物炭吸附有机污染物的优势和局限性,展望了生物炭在环境污染治理领域的发展前景,提出了未来研究的方向和建议。

通过本文的综述,旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴,推动生物炭在有机污染物吸附领域的研究和应用。

二、生物炭的制备方法与表征生物炭的制备方法多种多样,主要包括热解、气化、水热炭化等。

其中,热解法因其操作简单、炭化效率高等优点而被广泛应用。

热解过程中,生物质在缺氧或无氧环境下经过加热,发生一系列复杂的物理化学变化,如挥发分的释放、焦油的生成和聚合、以及炭的缩聚等,最终生成生物炭。

生物质来源的多样性导致了生物炭性质的差异,因此,选择合适的生物质原料对生物炭的性能至关重要。

生物炭的表征主要包括物理性质、化学性质和表面结构等方面。

物理性质如比表面积、孔结构、粒径分布等,这些性质直接影响生物炭的吸附性能。

化学性质如元素组成、表面官能团、灰分含量等,这些性质决定了生物炭的化学稳定性和反应活性。

生物科技-生物吸附剂及其吸附性能研究进展 精品

生物科技-生物吸附剂及其吸附性能研究进展 精品

生物吸附剂及其吸附性能研究进展黄娜(华南师范大学化学与环境学院环境科学专业,广州 510006)摘要:用微生物体来吸附水中的重金属是一项新兴的废水生物处理技术。

藻类、细菌、真菌等是生物吸附剂的来源,它们对多种重金属都有较好的吸附去除效果。

文章从细胞壁的结构特性概述了藻类、细菌、真菌等对重金属吸附的机理,介绍了它们的吸附性能。

关键词:微生物生物吸附剂重金属废水处理现代工业的发展会产生大量含重金属废水,重金属进入生态环境后,不像有机物那样能被降解,而是通过食物链进一步富集,对环境和人体健康造成危害,如震惊世界的水俣病、骨痛病事件。

人们处理废水中的重金属一般采用物理化学方法(沉淀、离子交换、吸附、电解、膜分离、氧化还原等),当水中的重金属浓度较低时,不仅去除率不高,还存在运行费用高的问题[1]。

目前新兴的去除技术———生物吸附技术,愈来愈受到人们的关注。

生物吸附是利用生物体及其衍生物来吸附水中重金属的过程。

重金属离子对生物体有很强的毒害作用,超过一定的浓度就会抑制生物生长或使生物体死亡,有的微生物如某些藻类、细菌、真菌,本身或是经过驯化以后对重金属有一定的耐受性,能够除去水中的重金属离子。

与传统的处理方法相比,生物吸附具有以下优点[2]:(1)在低浓度下,金属可以被选择性的去除;(2)节能、处理效率高;(3)操作时的pH值和温度条件范围宽;(4)易于分离回收重金属;(5)吸附剂易再生利用。

1 藻类生物吸附剂1.1来源。

全球已知的藻类约4万种,在自然界中分布甚广,绝大多数为水生或生长在阴暗的岩石、墙角、树杆和土壤等表面,是最容易观察到的一种微生物,常常用来指示水体、生态系统及营养条件的变化。

研究发现,藻类细胞具有吸附重金属的能力。

因此,可选择吸附性能良好的藻类作为吸附剂的生产原料,如海藻,其数量大,容易收集,有一些地方还可人工培养,尤其在沿海地区,来源十分丰富。

1.2细胞壁结构特性。

当微生物体暴露在金属溶液中时,金属离子直接接触的是细胞壁,微生物细胞壁的化学组成和结构决定着金属与它的相互作用特性。

生物吸附剂在废水处理中的应用

生物吸附剂在废水处理中的应用
l] 谷 建伟 ,昊 忠 宝 ,刘卫 华 边水 驱 油藏 行 列式 井 网水 线推 进速 度 1
作者 简介
姚 江 ,2o年 毕 业 于 西 南石 油 学 院石 油 工程 专业 ,助理 05
(收 稿 日期 : 2 1 0 2 7)
工程 师, 目前从 事油 田开发 工作
根据近年来国内外的研究成果 ,生物吸附剂的吸附机理 主要可 以 归纳为细胞外吸附机理 、细胞 表面吸附仉理 和细胞 内吸附机理 。
() 1 细胞 外吸附机理 。微生物具有分 泌糖蛋 白、脂多糖和可溶 性缩氨酸等细胞外多聚糖 (P ) E S的能力 ,而这些 E S P 物质普遍含 有一定 数量能够吸附重金属的负电荷基团 ,对重金属有较强的吸附能力。 () 2 细胞 表面吸附机理 。生物吸附 剂的细胞壁是包在细胞表面 最 外层的 、坚 韧而略 带弹性 的薄膜 ,其主要 成分包括肽 聚糖 、蛋白 质 、脂类磷酸盐等。从分子结构层面来看 ,当生物吸附荆处于环境污 染暴露时 ,重金属离子和微量难降解有机物分子遇到的第一层生 物屏 障就是细胞 壁 ,而细 胞壁 中含 有众 多能够与之 进行配位络 合的官能 团,例如羧基 、羟基 、 基 、胺基 、巯基 、胍基 、酰胺基 、 羰 磷酰基 、 硫酸酯基和眯唑基等 。细胞表面吸附机理具体包括配位络合 、 离子交 换 、静 电交感 、氧化还 原和无 机微沉 淀等5 个方面 。 () 3 细胞 内吸附机理 。生 物吸附剂 的细胞 内吸附是一个依赖于 活体新陈 代谢并消耗能量的过程 ,因此属于主动吸附模式 , 通常情况 下由活体生物吸附剂起作用 。经转运穿过细胞壁 、细胞膜进入细胞 内 部的重金属离子和微量难降解有机物分子 ,可能被继续转运至一些亚 细胞器进行沉淀 , 可能被转化 为其它物质而形成生物积累。 也

课堂报告:生物吸附剂对重金属离子吸附研究(礼晓)

课堂报告:生物吸附剂对重金属离子吸附研究(礼晓)

污染物 Pollutants
U Cd, Cu
Ni La, Eu, Yb
Cd Hg Cd Cd Cu Pb
Cd, Zn, Cu, Cr, Ni
参考文献 Reference
Yang & Volesky, 1999 Davis et al., 2000 冯咏梅等, 2003
Diniz & Volesky, 2006 Matheickal et al., 1999
• 纳米TiO2复合吸附剂
张云松等,面包酵母菌负载纳米TiO2,对Cu2+的吸附产生了 协同作用。
复合吸附剂中面包酵母菌与纳米TiO2主要依靠配位键、氢键相 互结合,复合吸附剂的稳定性及TiO2的负载量与溶液pH有很大关系, 受电荷影响较小。
3.生物吸附剂的应用——固定化
•优势:
提高生物量的浓度,提高废水处理的深度和效率,大大减少吸 附、解吸循环过程中的损耗,使固液分离容易,吸附剂机械强度和化 学稳定性提高,使用周期延长,降低投入成本。
褐藻门
内层为纤维素、褐藻胶(海藻酸盐)
厚度
等电点
20-80nm
2-3
10nm
4-5
0.1-0.3um
-
25-70um
-
-
-
-
-
2.机理研究 ——吸附过程
•红外光谱法:
分析吸附前后的吸附剂,可以发现表面官能基团的变化,从而判 断在吸附过程中起关键作用的基团。
•X射线光散射能谱( XEDA):
依据表面元素含量变化判断关键基团。 N减少可能由于氨基或酰胺中的氮与金属离子配位; O减少可能由于负电羧基与金属离子静电作用结合。
Bayramoglu et al., 2006

生物吸附剂在含重金属的废水处理的研究进展

生物吸附剂在含重金属的废水处理的研究进展

2 微 生 物 吸 附 废 水 中 的 重 金 属 的研 究
2 1 吸附 机 理 .
金属溶液
废 液 当 中重 金 属 的生 物技 术 的潜 在应 用 . 2 2 生物 吸 附剂 .
经 研 究 发 现发 酵 工业 的 大量 非 菌丝 体是 一 种 极 具 有 潜 力 的 生 物 吸 附剂 . 来 源 广 泛 、 格 低 其 价 廉 , 现 出 引人 注 目的金 属 吸 附 能 力 L . R.r 表 4 在 】 a. ri s 铀 吸 附性 能 的实验 中 , 的 吸附 量 可 高 达 hz 对 u 铀
( col f rht tr n nei , eor s n ni n et Sh o o A c ic a E er g R suc dE v om n eu l n ea r
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文献标 识 码 : B
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要 : 生物 治理废 水 的 来 源 、 吸 附机 理 及 影 响 吸 附量 的 因素 , 述 了 目前 生 物 从 对 论
在吸附重金属 中的应用情况 . 为处理 工业废水部 门提供 了重要 的参考建议 .
关 键词 : 生物 ; 附 ; 微 吸 重金 属
中图 分类 号 : 7 3 X 0

生物质基吸附剂制备及其应用进展

生物质基吸附剂制备及其应用进展

生物质基吸附剂制备及其应用进展一、生物质基吸附剂概述生物质基吸附剂是一种利用生物质资源制备的新型环保材料,具有来源广泛、成本低廉、可再生等优点。

随着环境污染问题的日益严重,生物质基吸附剂因其独特的吸附性能和环境友好性,逐渐成为研究和应用的热点。

本文将探讨生物质基吸附剂的制备方法、特性及其在环境治理中的应用进展。

1.1 生物质基吸附剂的来源与特性生物质基吸附剂主要来源于农业废弃物、林业废弃物、工业副产品等生物质资源。

这些资源经过适当的化学或物理处理,可以转化为具有良好吸附性能的材料。

生物质基吸附剂通常具有以下特性:- 高比表面积:生物质材料经过处理后,可以获得较高的比表面积,有利于提高吸附效率。

- 多孔结构:生物质基吸附剂通常具有多孔结构,这有助于增加吸附位点,提高吸附容量。

- 化学可修饰性:生物质材料可以通过化学改性,引入不同的官能团,以增强对特定污染物的吸附能力。

- 生物降解性:生物质基吸附剂具有良好的生物降解性,可以减少二次污染。

1.2 生物质基吸附剂的制备方法生物质基吸附剂的制备方法多样,主要包括物理法、化学法和生物法等。

物理法如碳化、活化等,化学法如酸洗、碱洗、氧化等,生物法则利用微生物的代谢作用。

这些方法可以单独使用,也可以组合使用,以达到最佳的吸附性能。

1.3 生物质基吸附剂的应用领域生物质基吸附剂在环境治理中具有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:- 水处理:用于去除水体中的重金属离子、有机污染物、染料等。

- 气体净化:用于吸附空气中的有害气体,如二氧化硫、氨气、挥发性有机化合物等。

- 土壤修复:用于吸附土壤中的污染物,改善土壤质量。

二、生物质基吸附剂的制备技术进展2.1 物理法制备生物质基吸附剂物理法是制备生物质基吸附剂的传统方法,主要包括碳化和活化。

碳化是将生物质在无氧或低氧条件下加热,使其转化为碳质材料。

活化是通过物理或化学手段进一步增加材料的孔隙结构,提高其吸附性能。

2.2 化学法制备生物质基吸附剂化学法通过化学改性提高生物质基吸附剂的性能。

吸附分离技术的应用与发展研究

吸附分离技术的应用与发展研究

吸附分离技术的应用与发展研究随着化工、生物工程、制药等行业的不断发展,对于分离纯化技术的需求也越来越高。

在这种情况下,吸附分离技术逐渐受到人们的关注。

本文将探讨吸附分离技术的应用和发展研究。

一. 吸附分离技术的定义吸附分离是一种将固体或液体分离物质从混合物中移除的技术,利用了吸附剂(比如选择性树脂、多孔材料等)对混合物中某些成分的吸附性能,使它们分离出来。

与蒸馏、萃取等分离技术相比,吸附分离技术具有高效、低成本、易操作和可持续性等优点。

二. 吸附分离技术的应用吸附分离技术已经在多个领域得到应用,下面将对其中几个常见的领域做简要介绍。

1. 生物制药吸附分离技术可以用于生物制药中的蛋白质分离和纯化。

由于蛋白质的稳定性和活性对于生物制药的质量至关重要,吸附剂的选择应该是具有特异性且不会对蛋白质造成损伤的。

例如,蛋白A亲和树脂可以用于人源性IgG的分离,钙离子亲和树脂则可以用于酪蛋白激酶的纯化。

2. 污水处理污水中有很多有害物质如重金属离子、有机物以及微生物等,污水处理的目的就是将这些物质从污水中去除。

吸附分离技术可以利用吸附剂吸附目标物质,例如以改性粘土为基质的吸附剂可以用于去除重金属离子,而活性炭则可以用于吸附有机物。

3. 食品加工吸附分离技术可以用于食品加工中去除污染物、调味品或者用于分离颜色分子。

例如,合成聚苯乙烯微球可以用于食品中铬离子的去除;木质素树脂则可以用于咖啡因的去除。

三. 吸附分离技术的发展研究随着技术的不断进步和吸附分离技术的应用领域不断扩展,吸附剂选择、吸附机理以及吸附过程优化等方面的研究也变得越来越重要。

1. 吸附剂的选择选择正确的吸附剂是实现高效分离的关键因素。

随着化学合成和材料科学的快速发展,新型吸附剂的不断涌现和吸附性能的不断提高,为吸附分离技术的应用提供了更多的选择。

2. 吸附机理吸附机理研究的目的是深入了解吸附剂选择的原理,并发掘新的吸附机理。

例如,分子动力学方法可以用于揭示吸附剂-物质分子间的相互作用,以及吸附过程的动力学。

水污染治理中的新型吸附剂研发与评价

水污染治理中的新型吸附剂研发与评价

水污染治理中的新型吸附剂研发与评价一、引言水污染是当前全球面临的重要环境问题之一。

随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染与破坏引起了广泛关注。

为了净化水体,吸附剂作为一种重要的水处理工艺方法,被广泛运用于水污染治理。

然而,传统吸附剂在一些特殊的污染物处理中存在吸附效率低、再生难等问题。

因此,开发新型吸附剂是当前水污染治理研究的热点之一。

二、新型吸附剂的研发1. 碳基吸附剂碳基吸附剂是一类性能出色的新型吸附剂,在水污染治理中具有广泛的应用前景。

例如,活性炭具有大比表面积和良好的孔隙结构,可以高效吸附有机物和重金属离子。

同时,石墨烯作为碳基材料的新兴代表,其独特的二维结构和优异的化学性质,使其成为一种潜在的高效吸附剂材料。

2. 磁性吸附剂磁性吸附剂是近年来兴起的一种新型吸附材料。

通过将磁性材料与吸附剂相结合,可以实现对污染物的高效吸附和磁分离。

例如,磁性纳米颗粒具有较大的比表面积和较高的饱和磁化强度,可作为可控释放与快速回收的吸附剂。

3. 生物吸附剂生物吸附剂是一种利用微生物、植物和动物等生物体吸附污染物的新型材料。

它具有环境友好、可再生的特点,广泛应用于处理含重金属离子和染料等有机物的废水。

例如,利用微生物附着于多孔载体上构建微生物菌膜吸附剂,可实现高效、稳定的生物吸附。

三、新型吸附剂的评价1. 吸附性能评价吸附性能评价是新型吸附剂研发的关键环节。

通过测定吸附剂的吸附容量、吸附速率和吸附等温线等指标,可以评估其对污染物的吸附效果。

同时,还可以通过批吸附实验和动态吸附实验等方法,模拟实际环境中的吸附过程,进一步评价吸附剂的性能。

2. 吸附机理研究吸附机理研究是深入理解新型吸附剂工作原理的关键。

通过利用表面分析技术和计算模拟方法,可以揭示吸附剂与污染物之间的相互作用机制。

例如,利用X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段,可以观察到吸附剂表面的化学键和物理结构变化,推测吸附机理。

吸附剂材料的制备及应用研究

吸附剂材料的制备及应用研究

吸附剂材料的制备及应用研究吸附剂是一种能够将某些物质从混合气体或液体中分离出来的材料。

它们在环境保护、化学制品生产和工业生产过程中都有着广泛的应用。

在各种吸附剂中,固体吸附剂具有很强的吸附能力,成为超稳定平衡、分子筛、活性炭、多孔材料等常见的固体吸附剂。

本文将讨论吸附剂材料的制备及其在工业应用中的研究现状。

一. 吸附剂材料的制备方法目前广泛应用的吸附剂材料主要包括超稳定平衡、分子筛、活性炭、多孔材料等。

下面介绍各种材料的制备方法。

1. 超稳定平衡(STE)超稳定平衡是一种能够高效分离气体和液体的吸附剂。

它由多种物质组成,可以根据需求调整其中每种物质的比例和分子结构。

它的制备方法一般包括溶液溶胶法、氧化钙法、水热法、共沉淀法等。

2. 分子筛分子筛是一种在空气中吸附小分子的微孔材料。

它的制备是制备无机多孔固体的一种方法,这些材料的孔径通常在0.2~1纳米之间。

分子筛的制备方法一般包括气相热解法、溶胶法、水热合成法、骨架修饰法等。

3. 活性炭活性炭是由无定型碳制成,具有大的表面积、高的孔隙度、特殊的吸附性能。

它可以用各种原料制备,如木材、煤、生物质等。

主要的制备方法包括热解法、活泥法、胶质法、物理活化法等。

4. 多孔材料多孔材料是一种应用广泛的吸附材料,其孔径通常在2~50纳米之间。

它的制备方法多样,包括物理泡沫法、多相反应法、软模板法、聚合物模板法等。

二. 吸附剂材料的应用吸附剂材料广泛应用于环境保护、化学制品生产和工业生产过程中。

以下是吸附剂材料在不同领域的应用。

1. 环境保护领域吸附剂能够去除空气中的有害气体和水中的有害物质,因此在环境保护领域有着广泛的应用。

例如,活性炭能够去除水中的有机物,分子筛可以去除空气中的甲醛等有害物质,超稳定平衡可以用于处理化工废水和煤矸石。

2. 化学制品生产领域吸附剂在化学制品生产领域中发挥着重要作用。

例如,分子筛被广泛应用于分离合成气和分离商品的烷烃和烯烃,超稳定平衡则广泛用于分离乙烯、乙烯酮等产品。

生物炭作为吸附剂在水处理中的应用现状

生物炭作为吸附剂在水处理中的应用现状

生物炭作为吸附剂在水处理中的应用现状摘要:生物炭吸附作为一种重要的污染物去除的高效方法,在水污染治理领域备受关注。

为更好地治理水环境污染,通过总结国内外已有研究成果,本文分析了生物炭的吸附机理和吸附性质,并进行了应用研究。

关键词:生物炭;水处理;应用现状;发展前景引言生物炭因其特殊的微晶结构、巨大的比表面积、独特的孔隙结构、复杂的表面活性官能团、稳定的化学性能,以及能耐强酸、强碱和高压等特点,在水环境污染治理处理方面发挥着重要作用。

生物质废弃物的不当处理不仅是资源的浪费,还可能污染环境,将废弃生物质转化为生物炭应用于污水处理,不仅可以实现生物质的合理处置以及资源化,还可达到“以废治废”的目的。

不同来源的生物炭在水处理中的应用对象也不一样,因此,总结不同原材料制备的生物炭的性质差异及其对不同污染物的去除效果,有利于根据污染物种类的不同,选择合适的生物炭。

【1】一、生物炭的定义及特性(一)生物炭的定义生物炭是指在低氧环境下,通过高温裂解将木材、草、玉米秸秆或动物粪便等进行碳化,是以固定碳元素为目的。

目前,生物炭的制备多采用高温分解法,在400~600℃的高温下将生物质置于缺氧状态下,对其有控制地进行高温慢速裂解。

裂解产物除了生物炭外,还包括焦油、裂解气和木醋液等副产品。

(二)生物炭的特性生物炭无论在低温或高温下都有很好的稳定性,因为生物炭几乎全部由碳元素组成,而且碳原子彼此间具有极强的亲合力。

生物炭表面有很多孔洞,其比表面积很大,孔隙大的可以达到750~1 360 m2/g,孔隙小的也能达到51~138m2/g,生物炭的密度也很小,一般为1.5~1.7g/cm3,容重为 0.3~0.7g/cm3,由于这些特性,生物炭可作为吸附剂在水处理中加以应用【1】。

二、生物炭在水处理中的应用现状(一)生物炭去除水中重金属的研究以蚕丝被废弃物为原料,在300、500、700℃高温缺氧条件下热解炭化制备成3种生物炭(BC300、BC500 和BC700),并研究了不同温度下制备的生物炭对溶液中Cd2+的吸附特性。

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(. 1 江苏工业学院化工 系, 江苏 常州 2 3 1 ; 106
2南京工业大学化学化工学院, . 江苏 南京 2 00 ) 10 9
摘要 : 文针 对生物吸 附剂的研 究情况进行 了综述 , 绍 了生物吸 附剂的种 类 、 处理 方法及 固定化 方 本 介 预
法, 分析 总结了生物吸 附剂的应 用领域 , 并对今后 的研 究和开发提 出了建议。
分离能力的生物体及其衍生物 , 它最早被用于水溶 液体 系中重金属等无机物的分离 ] 。随着技术的发 展, 近来也被用于染料 、 杀虫剂等生物难 降解 和有 毒害有机物的分离与富集 。由于具有来源丰富、 成 本低廉 、 选择性 强 、 去除效率高等特点 , 生物吸附剂 及其应用领域得到了开发和拓展。
s c smo e u a it lt n s p r r ia u d e t cin mir wa e e t ci n a c lr t d s le te ta t n u h a l c lrd s l i , u e c i c l l i xr t , ia o t f a o c o v x r t , c e e ae o v n xr c i , a o o u t s u d a sse xr c in c r mao r p y me r n e a ain c p H r l c o h e i, s i n n a d l a o n i d e ta t , h o tg a h , r s t o mb a e s p t , a i a y ee t p r ss r o r pn igb n
生物吸附(i o t n 为“ b sr i ) 利用微生物 ( o po 活的 , 的或 死
它们 的衍生物 ) 分离水体系中金属离子的过程”l 『1 4。 5
但 目前生物吸附剂的研究范 围已不仅 限于微生物 ,
Ex r c in a dspa a in o e‘t r l e t r e t a to n e a t f h a u a rum s p r o l ej t p u
同时 , 在判断一个材料是否适 合作 为生物 吸附 剂时 ,一般要考虑 的内容有吸附剂的机械稳定性 、 对 目的物的选择吸附性能 、 平衡 吸附容量 、 吸附速 度和应用成本几个方 面。同时 , 这也是在针对特定
收稿 日期 :0 6 0 — 7 2 0 — 3 1
生物中的酵母菌 、 霉菌等 , 以及藻类 , 以至有人定义
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第2 0卷第 5期 20 年 9 06 月




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V0 .0 No 5 1 . 2 S p2 0 e .0 6
生物 吸 跗剂及其应用研 究进展
王 岚’ , 王龙耀
曲霉、 产黄青霉 、 白腐真菌 、 黄绿青霉 、 曲霉 、 黑 芽枝 霉、 微黑根霉 、 毛霉 ;. 5藻类 , 绿藻 、 红藻 、 褐藻 、 鱼腥
藻、 墨角藻 、 小球藻 、 岩衣藻 、 马尾藻 、 节囊叶藻 、 海 带 ;. 6 动植物碎片 , 螃蟹壳 、 金钟柏 、 红树 叶碎屑 、 稻 壳、 花生壳粉 、 番木瓜树屑;. 7 植物系统 , 苎麻 、 红树 、
DONG - i g XU o g l Li n , p S n -i n
(colfC e iaE gnei i jnU iesy Taj 00 2 C ia Sho hmcl nier gTa i nvri, i i3 0 7, hn) o n n t nn
Ab t a t u sr c :A s mma i f h r d t n l xr ci n a d s p r t n t c n l g e ft e n t r l e f me ,s c r e o e ta i o a t t n e a a i h o o i s o h a u a r z t i e a o o e p u s uh1 生物吸附剂 Nhomakorabea的种 类
自R chf 提出用 生物 吸附法( uh o [ t 羽 活性污泥 ) 去 除废水中的 P 瑚后 , u 国内外研究者围绕生物吸附剂 进行 了广泛而深入 的研究 。 早期的生物吸附剂主要 指微 生物 , 如原核微生物 中的细菌 、 放线菌 , 真核微
加拿大杨 、 大麦、 香蒲、 凤眼莲 、 芦苇和池杉 。
关键词 : 生物吸 附剂; 废水 处理 ; 有机 污染物 ; 重金属 ; 回收 中圈分类号 : 7 3 T 0 8 文献标识码 : 文章编号 :0 8 16 (0 6 0 - 0 5 0 X 0 ;Q 2 . 8 A 10 — 2 7 2 0 )5 0 0 - 4
生 物 吸附 剂 (i obn) 指 具 有 选 择 性 吸 附 bo ret是 s
a e m ds l t n ehn l xrcin su eig a srig cytlzt n A dten wd vlpn c o ge, s ta iiai , ta o et t , q e z , b obn , rs l a o . n e eeo igt h l s s tl o a o n ai i h e o i
例如 吸附剂可以是有机物 , 动植 物碎片等死的生物 物质 , 也可以是活的植物系统网其详细的分类有 】 , , 7 : 1 . 有机物 , 纤维素 、 淀粉 、 聚糖等 ;. 壳 2 细菌 , 草杆 枯 菌、 地衣型芽孢杆菌 、 氰基菌 、 生枝动胶菌 ;. 3 酵母 , 啤酒酵母 、 丝酵母 、 假 产朊酵母 ;. 4 霉菌 , 曲霉 、 黄 米
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