毕业论文--微生物对重金属铅离子的吸附

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1、中北大学2009届毕业论文1引言1.1染料废水的特性及处理方法1.1.1染料废水的水质特性染整工艺的废水叫染整废水，俗称染料废水[1]。染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业和染料使用行业，由各种产品和中间体结晶的母液、助剂，生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水等组成。其水质特征可概括为三点：1)水质变化范围大。染料工业一般具有小批量、多品种的特点，印染行业品种更换频繁，大部分是间歇操作，废水间断排放，水质变化范围大，成分复杂。2)化学需氧量(COD)高。由于染料生产工艺复杂，流程长，产品的产率很低，只

2、有40％～50％，因此在生产染料的同时，也产生大量的含有未反应的原料、副产品和废品的废液。废水的COD可达1～100g/L。3)色度高。高色度废水不仅外观感受差，而且有毒[2]。印染染色废水具有水量大,色度高,成分复杂的特点,废水中含有染料、浆料、助剂、酸、碱、纤维杂质及无机盐等，染料结构中胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素，具有较大的毒性。目前染色加工过程中的10-20%的染料排入废水中,严重污染环境[3]。随着染料工业的发展和印染加工技术的进步，染料结构的稳定性大为提高，给脱色处理增加了难度，目前印

3、染废水的脱色问题已成为国内外废水处理中急需解决的一大难题。染料废水实际是一大类，按纤维材料可分为毛、棉、丝、麻、化学纤维和混纺纤维；按染料可分为直接染料、活性染料、还原染料、硫化染料、偶氮燃料、酸性染料、阳离子染料等；如按纤维及织物形态可分为纱、散毛染色、成衣染色、丝绸、绢染色、针织染色、线带染色、巾被染色等。不同纤维、不同染料，废水性质不同，治理方法也不同。染料废水主要来自于染整工段，包括退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印染和整理等。织造工段废水排放较少。染整废水是有机废水，其污染物主要来自纤维材料染整过程

4、中使用的染料、化学药剂。化学纤维含杂质较少，而天然棉纤维、毛、麻、丝均含有一定的杂质，羊毛含杂最多[4]第31页共31页中北大学2009届毕业论文。国产原料毛含杂约30%-70%，进口原毛含杂10%-30%，所以洗毛是第一道工艺。棉线为93%-95%的纤维素，在约6%的杂质中，蜡状物质占0.3%-1.5%,果胶物1.0%-1.5%,含氮物质1.0%-2.5%,灰份约1%等，其中蜡状物质、果胶物质、含氮物质、灰份，必须在煮练时除去，以保证印染加工质量。在织造过程中，为了减少摩擦断线，棉纱必须上浆，但在染整过程

5、中又必须先退浆，再染色，浆料即为污染物。多数染料的上染率为70%-80%，因此，染色过程中有20%-30%染料作为废物排出[5]。水中难生物降解的色一般是无毒的，不会消耗水中的溶解氧，因此对污水的深度处理影响不大。但要维持水体中合适的溶解氧浓度和水中植物有效进行光合作用，就要求入射光线的10%到达需要光合作用的深度。如果色度太高，就会影响射入光线的量，从而影响鱼类等水生生物的生长。因而要求排入水体的废水色度一级标准必须达到50以下[6]。由于一般的生物处理对色度无效，所以色度处理往往成为污水处理的一个难点，

6、需要使用湿式氧化法等成本和技术要求较高的方法进行专门处理。1.1.2染料废水的处理技术染料废水处理方法可分为物化处理、化学处理和生物处理。物化法包括混凝沉淀法、吸附法，萃取法以及超滤、微滤、反渗透等膜技术。化学法包括光催化氧化，臭氧氧化法、湿式氧化法等。这些方法往往需要使用大量的化学药品，而且大部分需要耗费大量能量，耗资大，运行费用高、受到适用条件的限制[7]。如吸附法是常用的染料废水脱色技术之一[8],而活性炭是对染料选择吸附效果最好的吸附剂,但是其较高的价格造成处理成本剧增。多数印染厂采用化学处理与生化

7、处理相结合的方法,生化处理采用微生物法降解染料分子和有机物,但是生化处理过程中有害分子降级速率低,设备投资大,运行费用高,因此，选择一种简单经济有效的处理方法成为印染废水脱色的研究重点。除生化法外，其它物理化学或化学脱色如吸附法、氧化还原法、离子交换法、膜法、混凝法等[9]，都有大量研究及应用的报道,但是处理效果都不十分理想。近年来，一种处理含染料废水的崭新的方法—生物吸附降解法以其高效、廉价的优点逐渐引起了人们的兴趣。所谓生物吸附法就是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性，吸附、降解第31页共31页中北

8、大学2009届毕业论文溶于水中的染料的方法。生物吸附作为处理染料污染的一项新技术，与上述传统方法相比具有的优点：(1)原料来源丰富，品种多，成本低；(2)设备简单，易操作，投资小，运行费用低；(3)吸附量大，处理效率高；(4)在低浓度下染料可以被选择性地去除；(5)pH值和温度范围宽[10]。所以生物吸附法作为一种新兴的处理技术，在处理重金属污染和回收贵重金属方面，特别是在处理低浓度的重金属废水方面，有着极为广阔