生物吸附法处理低浓度重金属废水
生物吸附法处理重金属废水研究进展
研究成果和不足：吸附法在重金属废水处理方面取得了显著的研究成果。首 先，针对不同种类的重金属废水，研究者们发现了多种高效、稳定的吸附剂，如 活性炭、树脂和生物质材料等。其次，通过改性技术，这些吸附剂的性能得到了 显著提升，为实际应用提供了良好的基础。此外，研究者们还研究了吸附剂的再 生和循环使用问题，为降低处理成本提供了有效途径。
生物吸附法处理重金属废水研 究进展
01 摘要
目录
02 引言
03 一、生物吸附法原理
04 二、影响因素
05
三、应用现状及未来 发展趋势
06 参考内容
摘要
本次演示综述了近年来生物吸附法在处理重金属废水领域的研究进展。生物 吸附法利用微生物、植物、藻类等生物体对重金属的吸附作用，实现对废水中重 金属的有效去除。本次演示介绍了生物吸附法的原理、影响因素、应用现状及未 来发展趋势，旨在为相关领域的研究和实践提供参考。
研究现状：在吸附法处理重金属废水的研究中，主要涉及吸附剂的选取和改 性两个方面。目前，常见的吸附剂包括活性炭、树脂、生物质材料等。活性炭具 有高比表面积、发达孔结构和良好的吸附性能，是重金属废水处理中最常用的吸 附剂之一。树脂作为一种高分子聚合物材料，对重金属离子具有较强的吸附能力。 生物质材料则具有来源广泛、可再生等优点，成为研究的新方向。
二、影响因素
1、生物体种类：不同种类的生物体对重金属的吸附能力存在差异。例如， 某些微生物具有较强的吸附能力，而某些植物则对某些重金属具有较高的选择性。 因此，选择合适的生物体是提高生物吸附效果的关键。
2、重金属种类和浓度：不同种类的重金属离子对生物体的吸附能力不同。 一般来说，高浓度的重金属离子对生物体的毒性较大，可能导致生物体死亡或降 低吸附效果。因此，在实际应用中，需要根据废水中重金属的种类和浓度选择合 适的生物体和处理条件。
磁场对重金属废水生物吸附效果的影响
图 1 磁粉投加量与菌浓度的关系
由图 1 可知，随着磁粉投加量增大，吸光度即混 合菌浓度也呈递增趋势，磁粉投加量达到 4 g/L 时， 菌浓度最大；而且加磁粉组的吸光度高于不加磁粉 的对照组。但是磁粉投加量超过 4 g/L 后，吸光度开 始下降，甚至出现低于不加磁粉对照组的情况。可 见磁粉投加量过大，反而不利于菌的生长。磁粉投 加量为 4 g/L 时，菌生长最好，所以后续实验中磁粉 投加量选定为 4 g/L。 2.2 磁场添加前后菌株生长曲线的比较
3 结论
［6］ 何承英 . 用络合滴定法测定电镀液中的铜［J］. 环境科
学技术，1994（，2）：29 ～ 31 .
（下转第 56 页）
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2003 年江苏省企业进入中国无机盐 50 强强排行榜名单
企业名称
江阴澄星实业集团有限公司 南京奥汤化工厂 昆山金柯有色金属有限公司 泰兴市君泰稀土有限责任公司 江苏南风元明粉有限责任公司 徐州天富化工有限公司
大多数微生物对金属的吸附往往发生在细胞表 面，一般认为细胞表面吸附主要是由于金属离子与 细胞表面活性基团络合、离子交换以及络合基团晶 核进行吸附沉淀。而胞内吸附是一个缓慢、复杂的 过程［4］。因此生物吸附法以细胞壁表面吸附为主，
如何缩短微生物的生长周期，增大其表面吸附能力 就成为该法的瓶颈。Yavuz 在研究中发现：在电磁场 作用下，微生物的生物活性大大提高了［5］。本实验 在微生物培养过程中投加一定量经磁化的 Fe3 O4 磁 粉形成稳恒弱磁场，以剌激微生物的生长，提高其生 物活性，从而增大微生物对重金属离子的吸附能力。
第 32 卷第 1 期
江苏化工
重金属废水处理常见工艺及处理方法
重金属废水处理常见工艺及处理方法重金属废水是指含有高浓度重金属离子的废水，如铜、镉、铅、汞等。
这些重金属离子对环境和人体健康具有潜在的危害。
因此，重金属废水的处理是环境保护和健康保障的重要任务之一、下面介绍一些常见的重金属废水处理工艺和方法。
1.化学沉淀法：化学沉淀法是重金属废水处理中常用的方法之一、该方法通过添加适量的化学药剂，使废水中的重金属离子与沉淀剂反应生成难溶于水的沉淀物，从而实现重金属的去除。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠、硫化氢等。
该方法操作简单、成本低，适用于处理高浓度的重金属废水。
2.离子交换法：离子交换法是利用离子交换树脂对水中的重金属离子进行吸附和交换的方法。
树脂通常具有特定的亲和性，可选择性地吸附特定的重金属离子。
该方法操作方便，广泛应用于水质处理和废水处理领域。
3.活性炭吸附法：活性炭是一种有机高分子材料，具有很强的吸附能力。
将活性炭添加到重金属废水中，重金属离子会被活性炭吸附并固定在其表面。
该方法适用于处理低浓度的重金属废水，操作简单、成本相对较低。
4.膜分离法：膜分离法是利用特殊的膜材料对重金属离子进行过滤和分离的方法。
常用的膜材料包括微滤膜、超滤膜和反渗透膜。
通过调整膜孔径和工作参数，可以实现对重金属离子的高效去除。
该方法操作简便，处理效果较好，但成本较高。
5.电化学方法：电化学方法是利用电化学反应原理对重金属进行处理的方法。
常用的电化学方法包括电解沉积、电吸附和电还原等。
通过适当的电极选择和电流密度控制，可以实现重金属的转化、析出和回收。
该方法操作复杂，但具有高效和可控性的优点。
6.生物处理法：生物处理法是利用微生物对重金属废水进行降解和转化的方法。
通过合适的环境调节和微生物培养，可以实现对重金属的生物吸附、生物还原和生物沉积等过程。
该方法对于低浓度的重金属废水处理效果较好，但处理时间较长。
以上是一些常见的重金属废水处理工艺和方法，每种方法都有其适用范围和处理效果。
从废水中去除重金属的方法
从废水中去除重金属的方法有很多，以下是其中一些常见的方法：
1. 化学沉淀法：这种方法是通过向废水中投加化学物质，使其与重金属离子发生化学反应，生成容易沉淀出来的化合物。
常用的化学物质有氢氧化物、硫化物、磷酸盐等。
例如，向废水中加入石灰石，可以去除废水中的铅和汞等重金属离子。
2. 吸附法：这种方法是利用吸附剂吸附废水中的重金属离子，从而达到去除的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、硅藻土、矾土等。
这些物质具有较大的表面积和较强的吸附能力，可以有效地吸附废水中的重金属离子。
3. 电解法：这种方法是通过电解作用，使废水中的重金属离子发生电化学反应，生成金属或氢氧化物沉淀。
这种方法通常需要使用专门的电极和电解液，并且需要一定的电力支持。
4. 离子交换法：这种方法是通过离子交换树脂，将废水中的重金属离子转移到树脂上，从而达到去除的目的。
这种方法适用于处理含有多种重金属离子的废水，并且树脂可以反复使用。
5. 生物法：这种方法是利用微生物的吸附作用，将废水中的重金属离子去除。
常用的生物法包括活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法等。
这些方法通常适用于处理含有较低浓度重金属离子的废水。
需要注意的是，不同的重金属离子在不同的水质条件下，适用的处理方法也会有所不同。
因此，在实际应用中，需要根据废水的具体情况，选择最适合的处理方法。
同时，在处理过程中，还需要注意环境保护和资源利用的问题，确保处理后的废水符合相关标准，并且不会对环境造成二次污染。
此外，还可以通过加强废水的回收和利用、改进生产工艺、使用无毒替代物质等方法，从源头上减少废水中重金属的排放量，从而降低对环境的压力。
藻类吸附法去除废水中的重金属
２２２吸 附时 间 的影 响 。 吸 附 时 间是 影 响 吸 附 量 的又 一 重 要 因 ．． 藻类 大 致 可 以 分为 褐 藻 门 、 藻 门 、 藻 门 、 藻 门 四个 门类 及 素。藻类吸附重金属离子一般 分为两个阶段： 蓝 红 绿 第一阶段 为物理吸附， 墨角藻属 、 囊叶藻属、 颤藻属、 鞘 马尾藻属 、 松藻属 、 乳节藻属、 巨藻 速度较快 ； 第二 阶段 的吸附是一个能量驱动 的新陈代谢过程 ， 受到 属、 昆布属 、 带属 、 海 小球藻属、 角叉菜属、 螺旋藻属、 红皮藻属、 刚毛 能量 多少（ 如糖份 ） 阻止新陈代谢过程 的物质 （ 和 如毒性物质 Ｋ Ｎ Ｃ 藻属等属类。藻类的细胞壁由多糖、 白质和脂类组成 ， 蛋 具有粘性 ， 等 ） 的影响 ， 速度较慢。用 马尾藻吸附 Ａ 前 ６ ｓ的吸附速率最快。 ｌ， ０ 带一定 的负 电荷 ， 可提供氨基 、 酰氨基 、 基、 羰 醛基、 羟基 、 硫醇 、 硫 用赤潮藻吸附重金属离子 ， ３ ｍｉ 在 ０ ｎ内即可达到吸附平衡。用水棉 醚、 咪唑、 磷酸根和硫酸根等 官能团与金属离子结合。此外 ， 其细胞 绿藻吸附 ｃ 在 ２ 一， ｈ后 Ｃ ６ ｒ的去除率达到 ９ ％。Ｋｉｍｅ ＋ ６ ｌ ｍ ｋ等【 。 ｌ 用鞘颤 膜是具有高度选择性的半透性膜 ， 因此 ， 类可以富集许多金属离 藻吸附 Ｐ ｚ ｃ “ 在前 ５ ｉ 藻 ｂ ｄ ， 和 ｍ ｎ内对 Ｐ ｚ Ｃ ｂ ｄ 的吸附量就达到饱和 子。 吸 附量 的 ９ ％， ３ｍｉ 达 到 吸 附平 衡 。 ０ 在 ０ ｎ后 １ 藻 类 的预 处 理 ２２３共存离子的影响。溶液中的共存离子是影响吸附量 的第 ＿． 在用藻类吸附重金属离子之前 ，通常要对藻类进行预 处理 ， 主 三个重要因素。在 系统中欲被 分离 出的金属离子称 为目标离子， 在 要有物理加工 、 简单化学处理和化学 改性等三种。 溶液中 ，其 它金属离子和 目标离子都 有可能结合到吸附位点上 ， 这 １１物 理加 工 物理 加工 主 要 为 干燥 、 碎 。干燥 会 不 同程 度地 些其它金属离子称为竞争性 阳离子。 ． 粉 竞争性阳离子对吸附位点的占 改变 藻 类 的组 成 ， 坏 藻 类 的结 构 。 破 干燥 温度 不宜 太 高 ， 般 应低 于 据会使 目标离子的吸附量 下降。 一 各竞争性阳离子 与吸附位点之间亲 １０ 尤 以 日晒 和 冷 冻 干 燥 为 好 。 粉碎 增 加 了海 藻 的 比表 面 积 ， ０ ℃， 从 和力的不同， 它们对 目标离子影 响的能力也不一样 。同一种竞争性 而能够增加其对重金属 的吸附量 ， 加快吸附速率。Ｇ ｐａ ｌ ｕ ｔ 等Ｉ ＿ 先将水 阳 离 子对 具 体 目标 重金 属 离 子 的 影 响是 不 同 的 。ｗｉｉ ８ 的试 验 ｌａ 等 １ｍ 棉绿藻用蒸馏水清洗干净 ， 然后 在太阳下 干燥 ６ ， ｈ 再将其粉碎并筛 表明 ， 当溶液中同时存在 Ｃ “ Ｃ ２ Ｎ“ ， ｕ ， ｄ － ｉ时 巨大昆布对 ｃ ＊ ￣ ， ｕ 的吸附 选出尺寸在 ２ ３ ｍ之 间的作为吸 附剂 ，发现其对 ｃ －ｍ 一的吸附量较 量 比溶 液 中只 有 Ｃ 的小 。 ｕ时 大 。Ｗｉｉｍ 等 ｌａ ｓ 先将 巨 大 昆布 晒 干 ， 除其 中 的砂 粒 和 石 头 ， 后 ｌ 去 然 ２２４重金属离子的初始浓度的影Ⅱ。 ．． 向 另外 ， 由于藻类吸附重金 用钉 锤 碾 碎 ， 选 出尺 寸在 ０５ １ ｍ 之 间 的作 为 吸 附 剂 ， 验 结 属 离 子 为 非 均相 的 固 液 反 应 ， 应 主 要在 固液 界 面 进 行 ， 吸 附 还 筛 ．～ ． ｍ ０ 实 反 故 果表 明其 对 Ｃ Ｎ Ｃ 吸 附效 果 都 较 好 。 ｕ 、ｊ 和 ｄ的 受到参与反应 的重金属离子的初始浓度的影响。 １２简 单 化 学 处 理 简 单 化 学 处理 主 要 是 用 Ｈ １ 有 机 物 浸 ． Ｃ或 ３ 藻 类 吸 附重 金 属 的机 理 与 规 律 泡。Ｈ １ Ｃ 或一些有机溶剂可以洗掉 海藻上吸附的 ｃ “ Ｍｇ ， ａ， ａ ， ２ Ｎ 从 ＋ 藻类吸附机理主要包括离子交换、 表面络合反应和特殊基团的 而增加藻类的吸附点 ， 有利于吸附。 ａｇ等… Ｙｎ 将马尾藻粉碎 ， 选取尺 静 电吸附等。赵玲等证实重金属离子不仅 与原 甲藻发生离子交换 ， 寸在 １ ～ ． ． １ ｍｍ 之 间 的 作 为 吸 附 剂 ，并 用 ０１ ｏ・ 的 ＨＣ 浸 泡 而 且 与原 甲藻 细 胞 壁上 的酰 氨 基 和羟 基 进 行 共价 结 合 。Ｇ ｐａ等用 ０ ４ ．ｍ ｌＬ １ ｕｔ ３， ｈ 然后用去离子水洗涤 ， 最后在 ４ ～ ０Ｃ ０ ６ ￣的烤箱 中烘干。实验结果 水 棉 绿 藻吸 附 Ｃ６ 在 ｐ 值 小 于 ３时 离子 交换 起 到 了主 要作 用 ， ｒ， Ｈ ＋ 而 表 明 ，用预 处理 后 的 马 尾 藻 处 理 含 铀 酰 离 子 （ Ｏ ）废 水 ，在 前 当 ｐ Ｕ， Ｈ值 大于 ３时 则 主 要是 靠 吸 附 剂 表 面基 团的 物理 吸附 。 １ｍｉ Ｕ ｄ的去 除 率 就 达 到 ７ ％～０ ５ ｎ内 ０ ￣ ０ ８ ％。 ４ 结 语 １３化学改性 化学 改性 的 目的在于改善藻类的机械 性能和化 ． 藻类吸附法处理重金属废水具有高效、 经济 、 简便 、 选择性好 的 学稳定性 ， 因为天然藻 类非常柔软 ， 易破碎 、 较 降解 、 腐烂。Ｌｅ等【 优点 ， ｅ ｌ 】 特别是对于一些传统 方法不能有效处理 的低浓度重金属废水 将 马尾藻加入 甲醛和 Ｈ １ Ｃ 的混合溶液中，在室温下轻微搅拌 ４ 后 有着独特的应 用价值。 ｈ 此外， 通过 改性 处理 ， 可进一步提高藻类的吸 将 其过滤 出来 ， 先后用蒸馏 水、 ％的碳酸钠 、 并 ３ 蒸馏水 冲洗 ， 再在 附效率和选择性 ， 因此它是一种极有发展前途 的处理含重金属废水 ６ ℃的条件 下烘干。实验结果表 明，改性后 的马尾藻 对 Ａ ３ ｃ “ 的技术。 Ｏ ｌ，ａ ， ＋ 值得一提的是 ， 除了一些个别 的应用以外 ， 大多数利 用藻类 Ｍ ， ａ的吸 附量 远 大 于 未经 改性 的马 尾 藻 。 Ｎ 吸 附 剂 的 处理 方法 均 处 于 实验 阶 段 ， 实用 化 或 工 业 化应 用 上 还 有 在 ２ 藻 类 对重 金 属 的 吸 附效 果与 影 响 因 素 许多 问题 有待研 究 ， 处理量 少 、 如 周期较长 、 水往往需要预 处理 废 ２１吸附 效 果 藻 类 对 各种 重�
工业废水中重金属离子的常见处理方法
工业废水中重金属离子的常见处理方法工业废水中重金属离子的常见处理方法摘要：随着工业发展的迅速推进，工业废水中的重金属离子成为一个令人关注的问题。
重金属离子对环境和人类健康产生负面影响，因此对工业废水中重金属离子的处理显得非常重要。
本文将介绍工业废水中常见的重金属离子及其常用的处理方法。
一、重金属污染的成因及危害重金属离子污染主要由工业生产、矿山开采及废弃物处理等过程中的排放引起。
重金属离子具有较高的毒性，对生物体和环境造成一系列危害。
例如，铅离子会损害神经系统和肝脏，镉离子可导致癌症和肾功能损害。
二、工业废水中常见的重金属离子1. 铅（Pb）2. 汞（Hg）3. 镉（Cd）4. 铬（Cr）5. 镍（Ni）6. 锌（Zn）7. 铜（Cu）8. 银（Ag）9. 镉（Cd）三、常用的处理方法1. 化学沉淀法：该方法通过与重金属离子形成沉淀物来达到去除的目的。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠、硫化钠等。
此方法适用于一些容易沉淀的重金属离子，但对于难以沉淀的离子效果较差。
2. 离子交换法：该方法使用离子交换树脂将废水中的重金属离子与其它离子进行交换。
通过选择合适的树脂以及控制交换条件，可以有效地去除废水中的重金属离子。
3. 生物吸附法：利用生物材料吸附重金属离子是一种经济、有效的处理方法。
常用的生物吸附材料包括活性炭、菌丝、藻类等。
这些材料在废水中具有较强的吸附能力，可以高效地去除重金属离子。
4. 气浮法：气浮法利用气泡将废水中的重金属离子带上水面，然后通过分离器将其与水分离。
气浮法适用于处理高浓度的废水，但对于低浓度的重金属离子效果较差。
5. 膜分离法：膜分离法通过选择性透过性的膜将废水中的重金属离子分离出来。
常用的膜包括反渗透膜、超滤膜等。
该方法具有高效、高选择性的特点，但成本较高。
6. 光催化法：光催化法利用光催化剂与废水中的重金属离子发生氧化反应，将其转化为无毒的物质。
常用的催化剂包括二氧化钛、二氧化锌等。
生物吸附法去除废水中重金属离子的开题报告
生物吸附法去除废水中重金属离子的开题报告一、选题背景随着人类工业和农业的发展，大量的化学污染物被排放到水体中，其中包括重金属离子。
重金属离子具有高度毒性和生物累积性，对人类和环境造成严重的危害。
因此，探索有效的废水处理方法，去除其中的重金属离子，对于实现水资源的可持续利用和环境的保护至关重要。
生物吸附法是一种比较新型的废水处理方法，具有低成本、高效率、环保的优点。
该方法通过利用生物吸附体（如细菌、菌丝、藻类等）对废水中的重金属离子进行吸附，达到去除重金属离子的目的。
二、研究目的与意义目的是探究生物吸附法对废水中重金属离子的去除效率及其影响因素，为废水处理技术的研发和实际应用提供参考。
意义在于发掘一种环保、低成本的废水处理技术，促进水资源的可持续利用和环境的保护。
三、研究内容1. 建立生物吸附实验系统，选取适当的生物吸附体。
2. 研究废水中不同重金属离子（如铅、汞、镉、铬等）对生物吸附效果的影响，总结不同重金属离子对生物吸附效果的差异及其原因。
3. 探究吸附剂用量、废水 pH 值、温度等因素对生物吸附效果的影响，总结最佳操作条件。
4. 实验后采用SEM、EDS等手段对生物吸附体表面结构和重金属分布状态进行分析，以了解生物吸附机制和过程。
四、研究方法1. 采用生物吸附法作为废水处理方法，选用适当的生物吸附体。
2. 通过对废水中重金属离子的吸附率实验，探究各种不同因素对生物吸附效果的影响，并通过数据分析以及图形表示的方式展现数据精确可靠的研究结果。
3. 通过SEM、EDS等手段对样品进行表征，得出生物吸附机制与过程画面化的结果。
五、研究进度1. 初步完成实验计划、网络搜索和草稿论文的编写，预计本月底完成论文的终稿修改。
2. 进一步完善实验计划和方案，争取在下个季度内完成各项实验和数据统计工作，以期获得更为丰富和准确地数据结果。
六、预期成果本研究将更详细地探讨生物吸附法除去废水中重金属离子的可行性和影响因素。
微生物在重金属废水处理中的应用与优化
微生物在重金属废水处理中的应用与优化重金属废水污染是当前面临的一个严重的环境问题，重金属的残留一方面威胁到了水生生物的健康，另一方面还会对人类的身体健康造成威胁。
传统的处理方法通常以物理或化学方式处理，但是这些方法具有消耗能源、成本高、废水处理效果差等问题，因此，寻求一种更加经济、安全且高效的处理方法是非常必要的。
微生物生态技术应用于重金属废水处理逐渐成为了解决这个问题的有效途径，本文将从微生物生态技术的应用和优化方面进行讨论。
一、微生物处理重金属废水的原理微生物处理废水是一种通过利用微生物代谢转化特定物质来进行处理的方法。
微生物代谢转化是最常用的生物处理废水技术之一，其将有机物质转化为微生物物质及二氧化碳、水等无害物质，以达到净化废水的目的。
而在重金属废水处理过程中，微生物的代谢过程可以将重金属离子固定在微生物体内或者转化成成为微生物的代谢产物。
这种转化过程，可以避免重金属离子对生态环境的损害。
二、微生物生态技术的应用微生物生态技术主要包括生物吸附、生物还原和生物转化等多种形式，下面将分别进行讨论。
1. 生物吸附生物吸附是指利用微生物的细胞壁或者菌丝等结构进行重金属离子的吸附分离。
由于微生物细胞壁对重金属离子的亲和力较强，因此可以在不需要添加任何试剂的情况下有效地去除水中的重金属离子。
事实上，生物吸附已经广泛应用于处理各种废水，特别是重金属废水的处理。
2. 生物还原生物还原是利用微生物可以将重金属离子还原成为金属纳米颗粒进行分离的一种新技术。
由于纳米颗粒的尺寸很小，在比表面积上较大，因此可以增强其吸附容量，并且有效地防止了重金属离子的再溶解。
同时，通过使用刺激性剂、植物提取物和其他天然有机物质等配合物质，可以进一步提高重金属离子的吸附效率。
3. 生物转化生物转化指微生物通过代谢转化作用将重金属离子转化成为不易溶解的固体物质，从而达到净化废水的目的。
这种技术可以利用菌株细胞的吸附、还原、氧化还原或汞钜盘等代谢机制来将重金属离子转化成固态废物，避免其污染环境。
污水处理中的重金属去除与处理方法
污水处理中的重金属去除与处理方法污水处理是一项重要的环境保护措施，而重金属是其中一个严重的污染物。
本文将探讨污水处理中的重金属去除与处理方法，以期提供一些可行的解决方案。
一、重金属的危害与来源重金属是指比较密度大于5g/cm³的金属元素，如铅、镉、汞等。
它们在环境中的积累会引起水体、土壤甚至食物链的污染，对人类健康和生态系统造成严重威胁。
重金属的主要来源包括工业废水、农业面源污染和生活污水等。
二、物理化学法去除重金属1. 沉淀法：通过调节污水pH值使重金属离子转变为沉淀物，利用其比重大于水体而使其沉淀。
2. 吸附法：利用吸附剂如活性炭、离子交换树脂等物质的吸附性能去除重金属离子。
3. 离子交换法：靠离子交换剂与重金属离子之间的离子交换作用实现去除效果。
4. 气浮法：通过向污水中加入微小气泡，使重金属颗粒与气泡结合而上浮，从而达到去除的目的。
三、生物吸附与生物还原法去除重金属1. 生物吸附法：利用活体微生物、生物膜或生物质材料对重金属进行吸附去除。
如利用藻类、菌类等微生物对重金属进行吸附和固定。
2. 生物还原法：通过微生物作用将重金属离子还原成金属沉淀，实现去除重金属的目的。
如利用硫酸还原细菌进行重金属的脱毒。
四、化学还原与电化学法去除重金属1. 化学还原法：采用还原剂与重金属离子发生化学反应，将其还原成金属沉淀。
如利用明矾、硫氰酸钠等还原剂。
2. 电化学法：通过电极反应去除重金属离子，如电解法、电渗析法等。
五、膜分离与综合处理方法1. 膜分离法：利用膜的选择性透过性，将重金属离子与其他物质分离开来。
如逆渗透、超滤、离子选择性膜等方法。
2. 综合处理方法：将不同的去除手段结合起来，以提高去除重金属的效果和经济性。
如化学-生物联用法、生物-膜联用法等。
六、重金属处理后的处置处理后的重金属如果达到一定标准，可以用于农业土壤改良、钢铁生产等行业。
但对于高浓度重金属废物，需要进行专门的处置，如固定化处理、焚烧处理等方法。
生物吸附法去除废水中重金属的研究进展
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ． Ｈｅ ａ ｖ ｙ ｍｅ ａ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｔ ｈ ｒ ｅ ａ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｂｉ ｏ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｈ ａ ｓ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｈｅ ｔ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｂ ｉ ｏ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ｉ ｏ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ —
１ 生 物 吸 附机 理 研 究
在 污染 的环 境 中 ， 微生 物通 过调 节 结 构 和生 理 性
得了较好的处理效果 ， 但 同时存在着 处理成本高 、 产
生二 次 污 染 以 及 对 重 金 属 浓 度 低 的 废 水 处 理 效 果
质， 或者形 成能在 自然环境 中广泛传播 的质粒 ， 完成
生 物体本 身 的化 学 结 构 及 成 分 特 性 来 吸 附溶 于 水 中
的金属 离子 ， 再 通 过 固液两 相 分 离来 去 除水 溶 液 中金
属 离子 的方 法 ｊ 。
题¨ 。传统 的重 金属废 水 处 理技 术 主要 有化 学 沉 淀 、 电化 学处理 、 反 渗透 等 ｊ 。这 些 技 术 在一 定程 度 上 取
含重金属废水处理的主要技术
含重金属废水处理的主要技术
随着工业生产的不断发展，水体中的重金属污染对人体健康和植物生长造成了危害。
我相信大家都看过很多关于重金属污染的危害的报道，所以废水不处理达标是过不了环保检查的。
含重金属废水处理的主要技术包括
1.生物吸附法
原理：生物体借助化学作用吸附金属离子。
优势：吸附量大、浓度适用范围广。
缺点:易受环境因素影响，微生物对重金属有选择性吸附，而重金属废水往往含有多种有害重金属，影响微生物的作用，应用受限，需要进一步研究。
2.膜分离法
1、原理: 采用特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液的化学形态，采用溶剂和溶质分离或浓缩的方法。
2、优势：能耗低、占地少。
3、不足：重金属废水成分复杂，处理条件较为苛刻，使得膜材料须具有良好的分离性能和较长的使用寿命。
3.化学沉淀法（效率）
原理：过向重金属废水中投加重金属捕捉剂，发生化学反应使重金属离子变成不溶性物质而沉淀分离出来的方法。
优势：工艺简单、去除范围广、经济实用，能在常温和很宽的pH条件范围内完成反应过程，且不受重金属离子浓度低的影响，是目前应用较为广泛的处理重金属废水的方法。
条件：需要对沉淀剂投加量及反应条件可以进行分析准确有效控制。
重金属废水处理几种方法
重金属废水处理几种方法重金属废水污染，是我国水污染中比较突出的一类。
因为随着重金属的长期累积得不到处理，其毒性对自然环境和人体有百害而无一利，同时要想有效去除废水中重金属，也是非常困难的。
所以，长期以来，怎样去除水中的重金属，有效回收和利用重金属废水，一直是环保部门倾力研究的重要内容。
在实践过程中，处理废水重金属的方法很多，最常见的有吸附法、化学沉淀法等几种。
下面详细介绍几种。
1、吸附法在重金属废水处理中，吸附法是很常见的，其原理就是用特殊的材料去吸附废水中的重金属离子，从而达到处理水中重金属的目的。
常用的吸附剂包括树脂、沸石、硅藻土、壳聚糖类吸附剂、活性炭等。
在众多无机吸附剂中，活性炭是最常用而且易得的，它的表面分布有大量的孔隙结构，可以高效吸附金属物质，主要是通过化学反应相互作用，达到吸附废水中重金属的目的。
阳离子树脂和阴离子树脂是树脂存在的两种形式，通过树脂中包含的氨基、羧基、羟基等反应性物质与废水中的重金属离子螯合，形成一种不溶于水而且比较稳定的物质，这样就可以轻松将废水中的重金属物质去除掉。
将生物物质通过生产加工，就可以得到生物吸附剂，藻类和细菌是常见的生物吸附剂。
生物吸附剂的吸附能力一般都会受环境因素的影响，如温度、湿度、'(值和微生物细胞表面结构等。
生物吸附剂在去除废水中重金属的实际应用中，不仅节能，环保，处理效果好，而且操作起来非常简便，更重要的是，这些吸附剂大多可以循环利用，因此，这种方法应用广泛。
但是，在实际运用生物吸附剂去除废水重金属的过程中，由于各种因素的影响，会出现一些无法把握的困难，再加上生物吸附剂的价格也比较贵，因此不常用。
所以，目前吸附法处理废水中的重金属，最重要的一环就是开发一种高效、价低、节能环保无污染的吸附剂。
2、膜分离法膜分离是废水中重金属处理技术的一种，其使用压力作为驱动力来分离，纯化和浓缩，这取决于对膜的选择。
在实践过程中，电渗析、超滤、反渗透、渗析等是最常用的，有时还会用到液膜技术和自然渗析技术。
浅谈生物吸附法去除废水中重金属混合离子
子 工业废水 的解 毒等方面 ，它是一种新颖 的废
分 别 取 初 始 浓 度 为 ５ｍ ／的 ｚ 溶 液 ０ｇ ！ ｎ
水 处理方法 ，可 高效廉 价地处理大体 积低 浓度 ｌＯ ｌ ｐ Ｏｍ ， Ｈ值为 ６ ， 计 以吸 附时间为 变化 由实 验结果可 知当时 间为 １０ ｉ时 吸附率最 调 ＿设 ０ ２ ｍｎ 的重金属离子废水 ， 一项正吸引着越来 越多 参 数 ， 行六组 吸附实 验 ， 其 吸附率 ， 是 进 计算 结果 高 ， 以选择 １０ ｉ为最佳的吸附时间 。 所 ２ｍｎ 的学者关注 的处理 含有 重金属离子废水 的新技 表明 ：当时间达到 ４ ｍｎ ，吸附 已经 达到平 ０ ｉ时 ２ ５温度对 ｃ ２ ｄ吸附率 的影 响 术， 它有着传统方法 不可逾越 的优 势。 传统的重 衡 ， 附率最大为 ６． ％， 吸 １ ８ 因此 ， ２ 以下实验 中吸 由 实验 结 果 可知 温 度 范 围大 约 在 ２％～ ４ 金 属离子 废水处 理技术 主要包括 化学 沉淀 、 离 附的时 间为 ４ｍｎ ０ ｉ。如果 要达到 吸附 的最 佳效 ３％时， 固定化 啤酒酵母菌 吸附 ｃ ２ 用 ｄ 的过程 中 子 交换 、 氧化还原 、 膜分离 等 ， 些方法 投资 成 果 ， 这 通常情况下要 吸附 １０ ｉ ２０ ｉ ５ｍｎ ７ ｍｎ ￣ 。酵母菌 吸附率受温度 的影 响很 小 ， 大约从 ３℃ ３ 开始 ， 温
用生物法处理重金属废水
用微生物从水溶液中提取和富集金属生物富集又叫生物浓缩，是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。
例如日本的水俣病湖南浏阳镉污染事件为什么要用微生物提取和富集金属呢？由于工业的发展,重金属的使用越来越广泛,伴随而来的重金属污染问题也日趋严重。
特别是重金属废水,因其中的铅、铬、镉等可通过食物链最终在生物体内累积,破坏正常的生理代谢活动甚至产生“三致”(致癌、致畸、致突变)作用,而成为一种对生态环境危害极大的工业废水。
因此,寻找一种能有效地治理重金属废水污染的技术已显得紧迫而重要。
治理金属废水的传统方法有:中和沉淀法、化学沉淀法、氧化还原法、气浮法、电解法、蒸发和凝固法、离子交换法、吸附法、溶剂萃取法、反渗透和电渗析法等。
它们各有优点,但又不同程度地存在着投资大、能耗高、操作困难、易产生二次污染等不足,特别是在处理低含量金属污染时,其操作费用和原材料成本相对过高。
利用微生物体系制备的生物吸附剂处理和回收废水中的金属,是目前实践证明最有发展前途的一种新方法。
它与传统的处理方法相比,具有以下优点: (1)在低浓度下,金属可以被选择性地去除; (2)节能,处理效率高; (3)操作时的pH值和温度条件范围宽; (4)易于分离回收金属; (5)吸附剂易再生利用; (6)对钙、镁离子吸附量少;(7)投资小,运行费用低,无二次污染。
微生物提取和富集水溶液中金属的原理：微生物处理法就是利用细菌、真菌、藻类得生物材料及其生命代谢活动去除或积累水溶液中的金属，并通过一定的方法是金属离子从微生物体内释放出来，从而达到提取和富集金属的目的。
调配槽生物反应器沉淀池废水营养盐，养分污泥回流剩余污泥排放出水1.利用微生物方法处理金属废水时，由于废水中常缺乏微生物生长所需的营养物质，包括有机物、氮、磷等，因此，在废水中需加入所缺的营养物质。
2.生物反应器是一个厌氧反应系统，微生物在厌氧条件下分解有机物。
去除重金属污染的技术与方法
去除重金属污染的技术与方法为了保护环境，人们不断寻找方法和技术去除各类污染物，而重金属污染是其中一个绕不开的话题。
重金属污染对人类健康和自然环境都有着严重影响，因此如何去除重金属污染成为了环保研究的重要课题之一。
本文将就去除重金属污染的技术和方法进行探讨。
一、物理方法1. 吸附法吸附法是一种非常常用的去除重金属污染的物理方法。
这种方法是利用吸附剂对废水中的重金属离子进行吸附，最后将吸附剂与废水分离，将重金属与吸附剂一同进行处置。
吸附剂既可以是天然材料如活性炭、沸石等，也可以是人造材料如树脂等。
吸附法具有无二次污染、操作简单等优点，但吸附剂的寿命较短，需要不断更换。
2. 沉淀法沉淀法是指将重金属离子在废水中转化成易于沉淀的化合物，如碳酸盐、氢氧化物等，并通过重力沉淀的方法将其从废水中去除。
沉淀法适用于废水中重金属离子浓度较高、水质稳定情况下使用。
沉淀法存在着废水中沉淀剂需多次循环使用、降低水质等问题，需要根据实际情况加以使用。
二、化学方法1. 氧化还原法氧化还原法是指利用化学氧化剂或还原剂将重金属化合物转化为其他化合物，从而去除重金属污染的方法。
常见的氧化剂包括双氧水、高锰酸盐等，还原剂则可以是二氧化硫等。
氧化还原法具有操作简单、去除效果好的优点，但氧化剂和还原剂也可能对环境带来污染。
2. 配位沉淀法配位沉淀法是指将废水中的重金属离子通过加入适当的配位剂，形成配合物，再将其一同沉淀和去除的方法。
配位沉淀法不易受废水水质影响、去除效果好，但配位剂使用量需要控制好。
三、生物方法1. 生物吸附法生物吸附法是指利用生物体内的吸附剂去除废水中的重金属离子。
常见的吸附剂包括细胞壁、菌丝等。
生物吸附法具有操作简单、去除效率高、无化学物品污染等优点，但也需要关注生物的生长环境、生命周期等问题。
2. 生物还原法生物还原法是指利用微生物将重金属离子还原成易于沉淀的形态，从而去除重金属污染的方法。
比如用铁还原菌处理含铬废水等。
生物吸附剂在废水处理中的应用
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
重金属废水处理论文
重金属废水处理论文1国内外处理含重金属废水的方法1、1离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂把废水中的重金属离子交换出来，重金属离子在通过H型离子交换树脂时，被H+取代，从而除去重金属离子。
离子交换法的处理效率会随着树脂中可交换的H+被消耗而降低，需定期对树脂进行再生，离子交换法占地面积较大，会产生大量的再生废液。
1、2吸附法吸附法是应用多孔吸附材料吸附处理废水中重金属的一种方法。
传统吸附剂有活性碳和硫化煤等。
近年来，随着人们逐渐开发出具吸附能力的材料。
包括硅藻土、泥煤、矿渣、浮石、麦饭石及各种改良型材料。
活性碳是目前废水中普遍采用的吸附剂，其比表面积大，吸附能力强。
利用活性碳的吸附和还原，可以处理电镀行业和矿山冶炼产生的重金属废水，但造价较高。
1、3电渗析法电渗析法是在外加直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，重金属离子在阴极得到电子被还原，这些重金属或沉淀在电极表面，或沉淀到反应槽底部，从而降低废水中重金属含量。
该方法操作简单，但耗电量大，易极化、结垢。
1、4反渗透法反渗透法于70年代应用于电镀废水的治理，现已应用于镀锌、镍、铬漂洗水以及多种重金属混合的废水治理[1]。
UJANGZ。
采用复合低压反渗透膜对Zn2+和Cu2+的废水进行处理研究，在适宜的温度、PH和操作压力条件下，水回收率为40%，Zn2+和Cu2+的去除率可达到90%以上；投加适宜的EDTA时，两种金属的截留率均达到99%以上[2]。
纳滤又称松散型反渗透，对二价离子具有很高的截留率，利用纳滤膜处理镀镍漂洗水可达到出水循环回用和镍回收的目的[3]。
反渗透法虽然去除效果好，但膜易堵塞，周期短，需定期更换反渗透膜，造价较高。
1、5生物修复法重金属在生物体内，有累积，富集的现象，且一些生物对特殊的重金属元素，有明显的耐受性。
鉴于这种特性，生物被用来对重金属废水进行富集，回收分离。
由于生物处理具有成本相对较低，易于管理等特点，在低浓度重金属废水领域，生物修复法被认为是最具有发展前景的重金属废水处理技术[4]。
重金属污水处理方法
重金属污水处理方法
重金属污水处理方法主要有以下几种：
1. 化学沉淀法：利用化学药剂与重金属离子反应生成沉淀物，从而达到去除重金属离子的目的。
常用的化学药剂包括氢氧化钙、氢氧化铁等。
2. 离子交换法：利用离子交换树脂吸附重金属离子，将其从水中逐渐去除。
这种方法适用于处理低浓度的重金属污水。
3. 膜分离法：通过超滤、逆渗透等膜技术，将重金属离子从水中筛除。
这种方法对于重金属离子浓度较高的污水效果较好。
4. 生物吸附法：利用某些微生物的吸附能力将重金属离子去除。
这种方法有较高的效率和较低的成本，在处理低浓度重金属污水时表现优秀。
5. 电化学法：通过电解、电渗析等电化学过程将重金属离子通过电极进行去除。
这种方法操作简便，能够实现连续处理，但对能耗要求较高。
6. 超声波法：利用超声波对重金属污水进行处理，通过超声波的机械作用和声化学效应去除重金属离子。
这种方法操作简单，但对处理规模有一定限制。
需要根据具体情况选择适合的重金属污水处理方法，有时也需要结合多种方法进
行综合处理。
生物吸附法
生物吸附材料的种类
2、真菌吸附剂 真菌易于生长、产量高、较容易进行基因操作和 改造。在重金属生物吸附中, 人们关注较多的真菌主要 有丝状真菌和酵母菌。 酿酒酵母广泛用于食品和酿造工业. 由于具有较 为成熟的大规模工业化生产, 并常常作为工业生产的废 弃物, 因而易于大量廉价地获得这些生物材料来制备生 物吸附剂, 同时可以减轻这些行业处理废弃菌体的负担, 做到以废治废. 此外, 丝状真菌和酵母菌也容易利用不 复杂的发酵技术在廉价的生长基质上培养. 这些特点使 得真菌吸附剂在重金属生物吸附领域获得较为广泛的研 究.
生物吸附剂的预处理及固定化
吸附剂表面经过物理或化学处理，可以提高吸附 剂对重金属的吸附能力. 物理方法包括加热/煮沸、冷冻 干燥、高压灭菌等，化学方法是利用各种无机或有机物 质进行处理，如酸、碱、甲醇、甲醛等. 通过处理使细 胞表面暴露或覆盖更多的用于重金属吸附的位点，从而 增强或降低细胞吸附能力。 生物吸附剂的固定化是生物吸附成功实用化的关 键之一。游离细胞通常较小，强度低，造成固液分离和 再生利用困难. 通过细胞固定化技术，可以得到合适大 小、机械强度、硬度的颗粒。常用的固定化技术主要包 括: 吸附、包埋、交联、共价贴附等。
生物吸附机理
1、 离子交换机理 金属离子在被吸附剂细胞表面所吸附的同时，通 常伴随着其他阳离子的释放，发生金属阳离子与其他 阳离子在细胞内外的交换。 Brady 等研究了非活性少根根霉对 Mn(II)、 Cd(II)、Zn(II)、Pb(II)和 Cu(II)的吸附，发现Mg2+ 、Ca2+和H+从吸附剂上被置换下来进入溶液中。金属离 子被吸附的量越多，释出来的 Mg2+、Ca2+和 H+的总量 也越多。
环境因子对生物吸附的影响
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１ 选择合适的生物吸附材料 ．
本项目 采用酵母、 小球藻和活性污泥作为生物吸附材料， 分别对其重金属吸 附性能进行了较为深入的研究。 三种生物材料都具有吸附去除废水中重金属离子
的能力， Ｈ ４５ 在ｐ ＝ 的范围内 － 对重金属均可以 取得最佳去除效果。 然而， 其吸附
固定化活性污泥的方法与效果来进行研究。 （）由实验结果可以看出，在实验的浓度范围内，固定化 Ｃ １ Ａ球的吸附性
能明 显优于 Ｐ Ｂ球和混合载体 ＰＡ球， Ｖ Ｖ 其对 Ｃｅ ｕ 离子的吸附去除率达到 ９％ 十 ７
以上。另外，本研究分别比较了明胶与明胶包埋固定 Ｐ Ｓ Ａ 小球、Ｐ Ａ和 Ｐ Ａ包 Ｖ Ｖ
向进行。 吸附和解吸反应速度均符合一级反应动力学方程， 但吸附的动力学常数
Ｋ ．４ ｉｉ略大于 ｇ ０ｍ ｉ０ ７ ｎ， ＝ 解吸的 动力学常数Ｋ ．６ ｉｌ说明 ｐ００ｍｎ 吸附的 ＝０ ， 速度略大
于解吸的速度。综合考虑解吸效果和对 Ｃ 球的机械强度造成的影响，选择 Ａ ０ １ Ｌ的Ｈ ｌ ．ｍ ｌ ０ ｏ ／ Ｃ 进行解吸， 解吸时间对解吸率的影响很大， ２ｍｎ １０ ｉ时除 Ｌ Ｃ １Ａ
ｎ于其他离子。 由于电子云分布和轨道杂化等结构因素， 三种金属离子在小球藻
上的吸附选择顺序为Ｃ ＋＞ ｎ ＞ ＋。 矛 Ｚ２ Ｃ２ ＋ ｕ
（） 污水处理 活性污泥 ３城市生活 厂的 对于低浓 １ ｂｍ ／的Ｃ２ ｎ 度（ －０ ｇ ） ｕ 与Ｚ２ ０ Ｌ ＋ ＋ 具有很强的 吸附能力， 率分 去除 别可达９％ ０ 以 但对于Ｃ２ 率较 ５ 和７％ 上， ｄ 去除 ＋
个模型的符合程度一致。 另外， 该污泥对Ｃ２ ｕ 离子的吸附性能明显高于其他离子， ＋
但在混和体系实 发现 验中 活性污泥 选择吸附的 顺序为Ｃ ＋ ｎ＞ ｕ ， 矛＞ ２ Ｃ２ 与理论 Ｚ＋ ＋ 顺
序完全 一 致。
２ 选择适当的生物体包埋载体与方法 ． 本研究结合自己实验室的条件与特点， 主要就海藻酸、 胶和聚乙烯醇包埋 明
０４ｇ ｏ 当 含 ｕ， 和Ｃ２ 种 属 混 废 进 实 ， 应 ．ｍ／ ， 用 有Ｃ＂ Ｚ＇ ｄ三 金 的 合 水 行 验时 反 ３ ｇ ｎ ＋ ＋
器对不同 金属离 的重 子有较好的 选择吸附 性能， 选择顺序为： ｕ ＞ ｄ ＞ ｎ ａ Ｃｅ Ｃ２ Ｚ２ ＋ ＋ ＋
将 ０ ｍ 的盐酸以３ ． １ 倍废水流速顺流通过饱和的吸附柱进行解吸时， 对吸附单一
技术，各种天然和合成高分子包埋材料的研究成为生物吸附研究的热点之一。 本研究受江苏省自 然科学基金项目《 用包埋微生物的反应器吸附去除废水中 重奈属离子的原理和应用》 资助，以高效、 经济的重金属废水处理技术为主要目 标， 研究不同类型的生物材料 （ 藻类、 酵母菌和好氧活性污泥） 对多种重金属离
球以外， 其余 ３ 种包埋比的小球的解吸率都达到了９％。 ５ 从再次吸附的性能考虑，
在经过盐酸解吸以后， 各种包埋比的 Ｃ Ａ球的吸附性能都有不同程度的下降， 包 埋比例越高的 Ｃ Ａ球的吸附量下降的幅度越大。
４ 研制反应器并确定其最佳运行条件 ．
根据吸附动力学的研究结果， 采用两柱串联固定床反应器， 使含重金属废水
包酵母比 南京金陵啤洒厂活性酿酒酵母表现出 更好的Ｃｔ ｕ 吸附性能。 ＋ 另外， 研究
了ｐ ， Ｈ 吸附时间、 加菌量等 影响非活 酒酵母吸附重 性啤 金属离子Ｃｅ ｕ 的主要因 ＋
索， 并基于不同处理方法比 较改性酵母吸附性能， 分析了 酵母菌对Ｃｅ ｕ 的吸附机 ＋
理。 结果表明： Ｈ ． １ ． 吸附时间， ．ｇ Ｌ 量为最 ｐ ４ ， ５ ５ －１ｈ ０ １Ｍ 加菌 ０／ 佳吸附 条件： 非
能力仍有较大的差别。 在对 Ｃｌ ｕ离子的对比吸附实验中， ＋ 湿活性污泥的吸附效果 可达 ５ｇｇ 远远高于小球藻和啤酒酵母的吸附能力。 ｍ／， 活性污泥被选择为主要生
物吸附材料进行后续的包埋实验。 （ ） Ｍ 分析显示活性酵母对于溶液中的重金属离子主要是表面吸附去除 １Ｔ Ｅ
机理， Ｔ ＦＩ Ｒ分析指明细胞壁的吸附位关键在 ＯＨ和 ＮＨ 而研究采用的活性面 － －，
在其吸附铜离子时起着重要作用，３ Ｎ Ｏ ％ Ｈ处理的酵母吸附能力大大增加。 ａ
（） 析了 影响小 ２分 球藻吸附Ｚ２ Ｃ２ ｄ 三种重 ｎ ， 和Ｃ２ ＋ Ｕ ＋ ＋ 金属离 子的主 素， 要因
并对不同金属离子之间可能存在抑制或促进作用开展了初步的试验研究。 结果显
示小 球藻吸附 金属离 子速度 吸附 快， 容量大， 适宜的ｐ 在３ ＾ ． Ｈ ． ＂。 ０ ５ 之间， 其吸 附等温线与Ｆ ｕｄｃ方程 ｒ ｎｌｈ 拟合良 另 小 ｅ ｉ 好。 外， 球藻对Ｃ２ ｕ 离子的 性能明 ＋ 吸附 显
废水和混和金属废水的吸附柱子，都能够达到比 较好的解吸效果，解吸率将近
９％． ０
化Ｃ 球 较强 抗Ｃ２ Ｍｔ 离 干 能 。 Ａ 有 的 ａ ｇ等 子 扰的 力 ＋ ＋ ，
３ 选择恰当的生物吸附材料再生方法 ．
固定 以 球的吸 解吸 个可 应的 个方 当溶液ｐ 化 附与 是一 逆反 两 面。 Ｈ值） ３ 时， 反应向 吸附的 进行； 溶 方向 当 液的ｐ Ｈ值降 左右时， 到２ 反应即向 解吸的方
活 酿酒 对Ｃｅ 吸附 合Ｌｎ ｕ 模型， 性 酵母 ｕ 的 符 ａ ｍｉ 十 ｇ ： 表现为 分 层 单 子 吸附； 种 多 金
属离子 共存时， 其对金属的 具有一定的 吸附 选择性， 顺序为Ｐ ＋ ｕ＞ｎ ， 铲＞ ｚ Ｚ２ 不 Ｃ十 ＋
同金属离子间有一定的抑制作用。 酵母菌细胞壁表面的一０ １ －Ｈ 以及脂肪 Ｃ ０４ Ｎ ： ，
过高，经济上不合算。近年来，一种崭新的重金属废水处理方法一生物吸附法，
在处理大体积低浓度的复杂重金属废水方面， 有着极为广 阔的发展前景。 由于生
目 必
物吸附法能高效率、高选择性、高速度地吸附分离复杂稀溶液中的金属离子，
前各种生物吸附材料的研究己经蔚然成风。 但是 自然的生物体在吸附金属后，
须经过沉降、过滤或是离心才能将其与溶液分开，而且运行过程极易堵塞管道， 而采用固定化技术则可解决这一困难。 鉴于包埋是应用最为广泛与成熟的固定化
海藻酸包埋固定生物材料的研究。 （） ０ ｉ ２ 与自由酵母ｌｍｎ 达到吸附平衡不同， 海藻酸包埋固定化后的酵母对金
属的 吸附是一 个缓慢的 过程， 需要２ｈ （达到平 ） 衡。 化后的 固定 酵母对Ｃ ＋ 吸附 了的
符合Ｌｎｍ ｉ 型，吸附也主要是物化过程，且对重金属离子的吸附能力提高。 ａｇ ｕ＋ ｒ Ａ
固定化Ｃ Ａ球对重金属离子的吸附效果， ＜ 时吸附量随ｐ ｐ ３ Ｈ Ｈ值的降 低而明显下
降， Ｈ ３６ ｐ ＝ 范围内， 量 － 吸附 最高并趋向 恒定； 度升高、 温 小球用 量加大都会导
致吸附量增加； 当小球用量一定时， 吸附量和残留量均随原水重金属离子浓度的 增加而增加；吸附反应速度较慢，反应趋近平衡的时间为２ 左右；此外，属离子的吸附性能。明胶机械强度比较差，且 Ａ
无论纯ＰＡ还是Ｐ Ｓ ＰＡ球吸附去除 Ｃ ＋ Ｖ Ａ－Ｖ 了 的能力均分别高于明 胶或Ｐ Ｓ Ａ 一明
胶。 但从聚合所导致的传质阻力增大这一角度， 海藻酸和其他包埋剂相比更有优
势， 因为海藻酸结构上的 梭基基团可以 促进重金属离子的吸附。 本论文重点开展
摘
要
工业废水中常含有一定量有毒的重金属离子， 对人体健康存在潜在危害。 从
水溶液去除重金属的常用物理处理方法有化学沉淀法、电解法、 离子浮选法、电
渗析和反渗透法、铁氧体法、吸附法等， 但是这些传统方法存在一个共同 缺点：
就是 处理低于 ｌ ｇ ０ｍ ／ ０ Ｌ的低浓度重金属废水时， 往往操作费用和原料成本相对
（ ）综合考虑不同包埋比的固定化 Ｃ ３ Ａ球的理化性能对重金属的吸附和解 吸过程的影响，１ ： ２固定化 Ｃ Ａ球成为本研究首选生物吸附材料。影响 １ ： ２固定
化Ｃ Ａ球吸附去除低浓度重金属离子的因素主要包括： 废水的ｐ 、 Ｈ 温度、 浓度、
Ｃ２ Ｍ 干 子、 定 小 用量 接 间 溶 的ｐ 值 接 响 ａ 梦等 扰离 固 化 球 与 触时 等。 液 Ｈ 直 影 ＋ ，
了 （ｂ Ｃ ， ， ）的吸附作用和机理， Ｐ， Ｃ Ｚ ｄ ｕ ｎ 确定 影响生物吸附重金属离子能力
和速率的主要因素； 寻找包埋用于重金属吸附生物的合适方法； 分析多种重金属
离子 共存时的生物吸附特性； 选择适合于生物吸附重金属的反应器类型和工艺参
数，探讨包埋生物反应器吸附去除废水中重金属离子的基础原理和技术可行性，
与固体吸附剂以 连续的方式相接触， 达到理想的净化效果。 可以 本研究所构建的
包埋污泥固定 应器对 ＣＺ ＣＺ 床反 Ｕ 和 ｄ有较强的 ＋ ＋ 吸附能力， 其工作吸附 容量分别
为 ０７ｇ 和 ０６ｇ ｏ 对 Ｚｚ 吸附 力比 弱， 作吸附 量 ．ｍ／ ８ ｇ ．ｍ／ 而 ｎ 的 能 较 其工 ５ ｇ ＋ 容 仅为
低， 仅为５％ ０ 左右。 在实验条件下， 温度对污泥吸附金属的影响并不显著， 而体
系Ｐ 值和 时间 影 较 重 活 泥 ｕ 的 附 合Ｌｎ ｕ 模 Ｈ 吸附 等的 响 为 要。 性污 对Ｃ２ 吸 符 ａ ｍ ｉ ＋ ｇ ： 型， ｎ）与Ｆ ｕｄｃ 型的 程 优于Ｌｎ ｕ 模型，Ｃ２ 吸附 Ｚ２ Ｉ ｅ ｉ ｚＺ＇ ｒｎｌ ＋） Ｈ ｈ模 符合 度 ａ ｍｉ ｇ ｒ ｄ的 与两 ＋