生物吸附法去除重金属的研究

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1、随着采矿、冶金、电镀和石油等行业的快速发展，排放出的工业废水中含有过量的重金属。这些极毒的重金属对生态环境和人类健康造成严重威胁。传统处理重金属废水的方法有化学沉淀法、吸附法、氧化还原法、离子交换法、膜分离法和溶剂萃取法等。但这些方法有能耗高、去除率低、投资和运行成本高等缺点。生物吸附法是近年来新兴的一种水处理方法，有原料来源丰富，成本低，无二次污染等特点。在处理低浓度重金属废水方面，有着极为广阔的发展前景。本文分别研究了活性污泥吸附剂对Zn2+和生物膜吸附剂对Cu2+的吸附。通过批实验探讨了pH、反应时间、吸附剂用量和金属离子初始浓度等影响因素对吸

2、附过程的影响。此外还研究了吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学。这为生物吸附法处理重金属废水的实际应用提供了理论基础。活性污泥吸附剂吸附Zn2+的实验表明，溶液pH对吸附容量有很大影响。吸附容量随pH的升高而增大，吸附Zn2+的最佳pH为5。吸附反应在3h内达到平衡。Zn2+去除率随吸附剂用量的增大而升高。当Zn2+初始浓度逐渐增大时，Zn2+吸附容量不断增大，而去除率却逐渐降低。以Langmuir和Freundlich模型拟合吸附平衡数据。结果表明在Zn2+浓度0～200mg／L范围内，Langmuir模型比Freundlich模型能更好的拟合活性污

3、泥吸附剂吸附Zn2+的吸附等温数据，最大吸附容量为17．86mg／g。动力学数据分别用拟一级动力学方程和拟二级动力学方程进行拟合，结果表明吸附动力学符合拟二级动力学方程。傅里叶变换红外光谱分析表明，酰胺基在吸附Zn2+的过程中起主要作用，一OH在吸附过程中也起了一定作用。生物膜吸附剂吸附Cu2+的实验表明，pH是影响吸附过程的重要影响因素之一。铜离子吸附容量随pH的升高而增大，生物膜吸附Cu2+最佳pH为5。吸附反应在3h内达到平衡。初始Cu2+浓度增大时，吸附容量逐渐增大，而去除率不断降低。在25"-'45℃范围内，Cu2+吸附容量随温度的升高而增

4、大。Cu2+去除率随生物膜吸附剂用量增大而提高，而吸附容量随生物膜吸附剂用量增大而不断减少。在铜离子浓度0"-200mg／L范围内，等温吸附数据最符合Langmuir模型，最大吸附容量为36．36mg／g。吸附动力学符合拟二级动力学方程。吸附热力学参数表明，生物膜吸附Cu2+的过程是吸热和自发的。关键词：生物吸附；重金属；生物吸附剂；锌离子；铜离子llWiththefastdevelopmentofpetrochemicalindustries，agreatdealmining，metallurgy，metalplatingandofwastewat

5、ercontainingtheexcessivedangerousheaVYmetalionswasreleased．TheseheavymetalscauseseriousthreattoenVlronmemandhumanfortheirextremetoxicity．Conventionalheavymetalwastewatertreatmentshavechemicalprecipitation，adsorption，chemicaloxldatlon-reduction，ionexchange，membraneseparation，and

6、solventextraction．etc．Butthesemethodshaveseveraldisadvantagesincludinghigh．energyrequirements，mcompIetemetalremoval，andhighcapitalinvestmentandrunningcosts．InrecentYears，blosorptionISanemergingtechnologytoremovemetalsfromsolution，withitsrichsourceofrawmaterials，lowcostandnoseco

7、ndarypollution．Forthetreatmentoflowconcentrateheavymetalwastewater,ithasbroadprospects．Inthispaper，thebiosorbentofactivatedsludgeandbiofilmhavebeenstudiedfortheadsorptionofzinc(II)andcopper(II)fromwater,respectively．ThebiosorptionProcesseswerestudiedthroughbatchexperimentswithr

8、egardtotheeffectsofpH，contacttime，biomassdose，andiniti