國(guo)內(nei)外處理含重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢水(shui)的方法(fa)很(hen)多(duo)，一(yi)般情況下，當廢水(shui)中重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)濃度較高時(shi)，應(ying)用(yong)化(hua)學法(fa)、電解法(fa)等(deng)方法(fa)效(xiao)果明顯(xian)，但是當廢水(shui)中重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)濃度較低時(shi)，利(li)用(yong)上述方法(fa)成本較高，經(jing)濟效(xiao)益不理想，在處理該類廢水(shui)時(shi)多(duo)利(li)用(yong)酵(jiao)母菌、藻類、谷(gu)物(wu)、霉菌等(deng)作(zuo)為生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑以去除其中的重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子。本試驗用(yong)釀酒酵(jiao)母菌體(ti)作(zuo)為吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑，研究了廢水(shui)pH值、吸(xi)(xi)附(fu)(fu)時(shi)間、酵(jiao)母添加量等(deng)影響(xiang)因素(su)對生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的影響(xiang)。  

1材料(liao)和方法  

1．1實驗菌株  

釀酒酵母菌(jun)，購自中國普(pu)通微生物(wu)菌(jun)種保藏管理(li)中心，編號為2．1188。  

釀酒(jiu)酵母菌(jun)用麥芽(ya)汁(zhi)液(ye)體培(pei)養(yang)(yang)基(ji)培(pei)養(yang)(yang)24h，6000r/min離心10min，去上清液(ye)，用去離子水(shui)洗滌2～3次，收集菌(jun)體備用。  

1．2試(shi)劑及儀器  

試劑：麥芽汁培養基，BR(阿(a)拉丁試劑);氯化錳，四水、氫氧化鉀(jia)、乙(yi)醇、硝酸，以上均(jun)為(wei)(wei)分析純(上海國藥集團化學試劑有限(xian)公司);水為(wei)(wei)重蒸(zheng)二次水。  

儀器：SP-3520AAPC原子吸收(shou)分光光度計(上(shang)(shang)海光譜儀器有限公司(si));C-MAGHP7控溫(wen)(wen)加熱板(德國IKA公司(si));XW-80A微型旋渦混合儀(上(shang)(shang)海滬西分析儀器廠(chang));85-2型恒溫(wen)(wen)磁力攪拌器(上(shang)(shang)海司(si)樂儀器廠(chang));HS-2102恒溫(wen)(wen)搖床(chuang)(上(shang)(shang)海和呈儀器廠(chang));Allegra64R離心(xin)機(BECKMANCOULTER公司(si))。  

1．3Mn2+標準溶液的(de)配制  

用去離(li)子水將分(fen)析純MnCl2·4H2O配制為(wei)(wei)Mn2+質量濃度為(wei)(wei)1000mg/L的儲備液。實驗設計(ji)為(wei)(wei)：檢測(ce)標準(zhun)設為(wei)(wei)5個，各標準(zhun)中Mn2+的質量濃度依次為(wei)(wei)0，1，2，4，6μg/mL。根據(ju)該設計(ji)用去離(li)子水進一步稀釋成實驗需(xu)要的Mn2+標準(zhun)溶液。  

1．4吸附試驗  

用(yong)移(yi)液(ye)槍定量吸(xi)(xi)取已知Mn2+質量濃(nong)度的溶液(ye)于250mL錐形瓶中，加入(ru)定量的菌體(ti)，在控溫磁力攪拌器上進行吸(xi)(xi)附實驗，測定吸(xi)(xi)附前后溶液(ye)中Mn2+質量濃(nong)度的變化(hua)。  

1．5測定及計算方法  

樣品溶(rong)(rong)液中Mn2+濃度(du)用(yong)(yong)(yong)原(yuan)(yuan)子(zi)吸收分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計測(ce)定。原(yuan)(yuan)子(zi)吸收方(fang)法(fa)的(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)，關鍵(jian)的(de)一(yi)點是標(biao)準(zhun)曲線(xian)的(de)建立，與之相對應(ying)(ying)的(de)是標(biao)準(zhun)溶(rong)(rong)液的(de)配制。本研究使用(yong)(yong)(yong)原(yuan)(yuan)子(zi)吸收分(fen)光(guang)光(guang)度(du)系統SP-3520AAPC測(ce)定標(biao)樣，應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)機內設置的(de)多(duo)項式擬合的(de)濃度(du)最(zui)小(xiao)二次法(fa)擬合標(biao)樣測(ce)定結果，得到擬合曲線(xian)圖，具體如圖1所示。  

由圖1可見(jian)，A=0．0085C2+0．2357C+0．0205，相關(guan)系數R能達(da)到0．9993，證明多項(xiang)式的擬(ni)合能準(zhun)確(que)地(di)符合原子吸收的實際(ji)變化趨勢(shi)，測(ce)定(ding)結(jie)果準(zhun)確(que)可信。  

2結果與分析  

2．1溶液pH值對吸(xi)附(fu)效果(guo)的影響  

在溫度為25℃，Mn2+初始(shi)質量濃度4μg/mL，釀(niang)酒酵母(mu)添(tian)加量為6．0g/L，攪(jiao)拌時(shi)間(jian)為60min條件(jian)下，考察溶(rong)液pH值對吸附效果的影響。實驗結果如圖2所示。  

由圖2可(ke)見，隨(sui)著溶(rong)液(ye)(ye)pH值(zhi)的(de)升(sheng)高(gao)，釀(niang)酒酵(jiao)母對Mn2+的(de)吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)隨(sui)之增(zeng)加，但pH值(zhi)與吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)之間(jian)并(bing)不呈簡單(dan)的(de)線性關系，當(dang)(dang)pH=2時，釀(niang)酒酵(jiao)母對Mn2+的(de)吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)很(hen)小(xiao)，當(dang)(dang)pH值(zhi)從2升(sheng)至4時，釀(niang)酒酵(jiao)母對Mn2+的(de)吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)迅速增(zeng)加，當(dang)(dang)pH=5時，釀(niang)酒酵(jiao)母對Mn2+的(de)吸(xi)(xi)附(fu)效(xiao)果最佳，此后(hou)，吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)又隨(sui)著溶(rong)液(ye)(ye)pH值(zhi)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)減小(xiao)。這(zhe)是由于pH值(zhi)影響吸(xi)(xi)附(fu)劑表(biao)面(mian)電(dian)荷(he)，當(dang)(dang)pH很(hen)低(di)時，溶(rong)液(ye)(ye)中大(da)量存在的(de)水(shui)合(he)氫(qing)離(li)子(zi)(zi)會與金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)競(jing)爭細(xi)胞壁上吸(xi)(xi)附(fu)活(huo)性位(wei)點(dian)，并(bing)使菌體(ti)(ti)細(xi)胞壁質(zhi)子(zi)(zi)化(hua)，增(zeng)加細(xi)胞表(biao)面(mian)的(de)靜電(dian)斥力，使得吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)較(jiao)低(di)。隨(sui)著溶(rong)液(ye)(ye)pH值(zhi)的(de)升(sheng)高(gao)，超過菌體(ti)(ti)表(biao)面(mian)的(de)等電(dian)點(dian)，菌體(ti)(ti)表(biao)面(mian)的(de)負(fu)電(dian)荷(he)增(zeng)加，吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)隨(sui)之增(zeng)加，當(dang)(dang)溶(rong)液(ye)(ye)pH較(jiao)高(gao)，達到(dao)了Mn2+的(de)沉(chen)淀平衡常數，Mn2+會形成氫(qing)氧化(hua)錳的(de)微沉(chen)淀沉(chen)積在菌體(ti)(ti)表(biao)面(mian)，從而(er)造成吸(xi)(xi)附(fu)率(lv)減小(xiao)。  

2．2吸(xi)附時(shi)間對(dui)吸(xi)附效果的影響  

在溶液pH值(zhi)為5，作(zuo)用(yong)溫度為25℃，Mn2+初始質量濃度4μg/mL，釀酒酵母添加量6．0g/L條件下，考察不(bu)同吸附時間對吸附效(xiao)果(guo)的影響(xiang)，實(shi)驗(yan)結果(guo)如(ru)圖(tu)3所示(shi)。  

由圖3可見(jian)，吸(xi)(xi)附(fu)過程(cheng)(cheng)分成兩個階(jie)段(duan)：第一階(jie)段(duan)是開(kai)始吸(xi)(xi)附(fu)快(kuai)(kuai)速且吸(xi)(xi)附(fu)率較高階(jie)段(duan);第二階(jie)段(duan)是吸(xi)(xi)附(fu)率增(zeng)速變緩的階(jie)段(duan)，吸(xi)(xi)附(fu)進行到(dao)60min以后，吸(xi)(xi)附(fu)基本達到(dao)平衡，60min時的吸(xi)(xi)附(fu)率約為120min時的94%。這(zhe)表明生物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)劑吸(xi)(xi)附(fu)Mn2+的吸(xi)(xi)附(fu)過程(cheng)(cheng)是快(kuai)(kuai)速表面吸(xi)(xi)附(fu)過程(cheng)(cheng)。  

2．3釀酒(jiu)酵母添加量對吸附效(xiao)果的(de)影(ying)響  

在(zai)溶液(ye)pH值為5，作用溫度(du)為25℃，吸附(fu)時(shi)間為60min，Mn2+初始(shi)質量濃度(du)為4μg/mL條件(jian)下，考(kao)察釀酒酵母(mu)添加量對吸附(fu)效果的影響，實(shi)驗(yan)結(jie)果如圖(tu)4所示。  

由圖4可見，當(dang)其余(yu)條件一(yi)定時，隨著(zhu)釀酒酵(jiao)母添加(jia)(jia)量(liang)的增(zeng)加(jia)(jia)，釀酒酵(jiao)母對Mn2+的吸附率增(zeng)加(jia)(jia)，當(dang)釀酒酵(jiao)母的添加(jia)(jia)量(liang)達(da)到8g/L時吸附效果(guo)最佳，此時Mn2+的吸附率達(da)到70%。  

3結論  

釀(niang)酒酵(jiao)母對Mn2+具(ju)有較好的吸(xi)附(fu)(fu)(fu)作用(yong)，其吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力(li)受到(dao)廢水pH值、吸(xi)附(fu)(fu)(fu)時(shi)間及菌(jun)體濃度等(deng)條(tiao)件的影響(xiang)。弱酸性條(tiao)件下有利于釀(niang)酒酵(jiao)母對重金屬Mn2+的吸(xi)附(fu)(fu)(fu)。  

利(li)用(yong)釀酒(jiu)酵母作吸附劑處(chu)理含Mn2+廢水具(ju)有(you)高效、經濟的優點，特別(bie)是對于處(chu)理傳(chuan)統方(fang)法不(bu)能(neng)處(chu)理的低濃度重金屬(shu)廢水具(ju)有(you)獨(du)特的應用(yong)價值(zhi)。它既可充(chong)分利(li)用(yong)環(huan)境資源，又能(neng)達(da)到以(yi)廢治(zhi)廢的目的，因(yin)此是一種應用(yong)前景(jing)很廣(guang)闊的重金屬(shu)廢水的處(chu)理手段。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章