啤酒酵母去除水中Cd2+和Cu2+的吸附动力学和解吸特性

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1、生态环境学报2009,18(6):2108-2112http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com2+2+啤酒酵母去除水中Cd和Cu的吸附动力学和解吸特性1,222*3昝逢宇，霍守亮，席北斗，赵秀兰1.安徽师范大学环境科学学院，安徽芜湖241000;2.中国环境科学研究院，北京100012；3.西南大学资源环境学院，重庆400716摘要：生物吸附法是一种经济有效的处理大规模低浓度重金属废水的生物技术，其中啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）2＋2

2、＋是具有实用潜力的生物吸附剂。通过以实验室培养的啤酒酵母作生物吸附剂，研究了啤酒酵母对Cu、Cd吸附的动力学2＋解吸特性，结果表明：非固定化啤酒酵母对重金属的吸附是一个快速的、不依赖于生物代谢的过程，经过2h后Cd达吸附2＋平衡，Cu为3h。它们的吸附动力学过程均可用Elovich方程、抛物线扩散方程、双常数方程、二级动力学方程、Langmuir2＋2＋2动力学方程来拟合，对Cd来说，以二级动力学方程的拟合效果最佳，Cu以Elovich方程最佳。固定化啤酒酵母吸附Cd＋2＋的平衡时间为60h，Cu为24h，吸附速率大大降低。固定化啤酒酵母对重金属的吸附动力学也可用Elov

3、ich方程、抛物2＋2＋线扩散方程、双常数方程、二级动力学方程、Langmuir动力学方程拟合，但Cd以Elovich方程最佳，Cu以Langmuir动力学方程最佳。固定化碱处理啤酒酵母可用HCl作为解吸剂进行解吸，使吸附剂得到再生，具有较大的开发应用潜力。关键词：啤酒酵母；生物吸附；生物吸附剂；重金属中图分类号：X132文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）06-2108-05水体中重金属的去除方法主要包括化学沉淀离心管中，分别加入0.05g啤酒酵母，恒温振荡不法、电解法、离子交换法、膜分离技术(反渗透、电同时间取样，用0.45μm的微孔滤膜过滤，测定滤

4、2＋2＋-12渗析、超滤)及活性炭吸附法等，但由于成本高、低液中的Cd、Cu浓度。移取300ml20mg·LCd＋2＋浓度条件下去除效果差、易产生二次污染等原因，或Cu溶液于1000ml三角瓶中，分别加入0.5g使其应用受到限制。生物吸附法是一种处理大规模固定化啤酒酵母颗粒，恒温振荡，于不同的时间取[1-4]2＋2＋[12]低浓度重金属废水的理想方法，其中，酿酒厂的样，测定吸附液中Cd、Cu的浓度。用文献废菌体啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）是具中的公式计算吸附量和吸附率。将所得的不同时段2＋2＋有实用潜力的生物吸附剂，也是研究重金属吸附机啤酒酵

5、母对Cd、Cu的吸附量用表1所列举的常理的理想材料，它可吸附多种重金属离子和放射性用的动力学方程模拟，寻求最优方程，以模型线性++2+2+核素，水中的一些常见的离子K、Na、Ca、Mg化的相关系数的大小判断模型优劣，计算与吸附速[5-11]及盐度对吸附的影响很小或不影响。但由于啤率和强度有关的参数。酒酵母本身结构组成的复杂性，吸附的影响因素繁表1供拟合的动力学方程2+2+多，研究还不够深入。本文对含Cd和Cu废水进Table1Dynamicequationsused行了非固定化和固定化啤酒酵母吸附动力学研究，模型名称模型得出了相应的吸附动力学方程，并对固定化啤酒酵Elov

6、ich方程S=a+blnt母解吸回收重金属效果进行实验分析，本文的研究抛物线扩散方程S=a+bt2+2+双常数方程LnSabt=+ln结果可以为含Cd和Cu废水的生物吸附实际处Langmuir动力学方程S=at(t+b)理应用提供一些技术参数，也希望为其机理研究提二级动力学方程1S=a+bt供有益借鉴。S为某一时刻的吸附量,a、b为模型参数1材料与方法1.1实验材料2结果与讨论本实验采用的菌种、固定化载体和培养基以及2+2+非固定化和固定化啤酒酵母生物吸附剂的制备方2.1非固定化啤酒酵母对Cd和Cu的吸附动力法见文献[12]。学特性2+2+1.2实验方法图1为吸附时间对C

7、d、Cu的吸附量的影响，移取25ml20mg·L-1Cd2＋或Cu2＋溶液于100ml由图中可以看出啤酒酵母对重金属的吸附是一个基金项目：安徽高校优秀青年人才基金项目（No.2009SQRZ028）；国家“水体污染控制与治理”科技重大专项(2008ZX07209-007)作者简介：昝逢宇(1979-)，女，博士研究生，讲师，主要从事水污染控制研究,*通讯联系人：huoshouliang@126.com收稿日期：2009-10-192+2+昝逢宇等：啤酒酵母去除水中Cd和Cu的吸附动力学和解吸特性21095.00GGGGGGGG