重金屬廢水處理方法
重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)廢(fei)(fei)水(shui)是指礦冶、機械(xie)制造、化工(gong)(gong)、電子、儀表等工(gong)(gong)業生(sheng)產過程中(zhong)排出(chu)的(de)含重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)廢(fei)(fei)水(shui)。重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(如(ru)含鎘、鎳、汞、鋅等)廢(fei)(fei)水(shui)是對一(yi)環(huan)境污染最嚴重(zhong)(zhong)和對人類(lei)危害最大(da)的(de)工(gong)(gong)業廢(fei)(fei)水(shui)之一(yi),其水(shui)質(zhi)水(shui)量與生(sheng)產工(gong)(gong)藝有關(guan)。廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的(de)重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)一(yi)般不能(neng)分解破壞,只能(neng)轉移其存在位置和轉變其物化形態。水(shui)體的(de)重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)污染已(yi)經成為當今世(shi)界最嚴重(zhong)(zhong)的(de)環(huan)境之一(yi)。
目(mu)前重金屬(shu)廢水(shui)處(chu)理(li)(li)常用的(de)技(ji)術(shu)有(you):①化學(xue)法(fa)(fa)(fa):化學(xue)沉(chen)淀法(fa)(fa)(fa),氧(yang)化還原法(fa)(fa)(fa),溶劑萃(cui)取分離;②物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)化學(xue)法(fa)(fa)(fa):離子交換法(fa)(fa)(fa),吸附法(fa)(fa)(fa),膜分離技(ji)術(shu);③生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)(fa):植(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)修復(fu)法(fa)(fa)(fa),生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)絮(xu)凝(ning)法(fa)(fa)(fa),生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)吸附法(fa)(fa)(fa)。由于(yu)傳統化學(xue)、物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)(li)治(zhi)理(li)(li)方法(fa)(fa)(fa)有(you)成本(ben)高、操作復(fu)雜、效(xiao)果不穩定等缺點(dian),生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)治(zhi)理(li)(li)技(ji)術(shu)在處(chu)理(li)(li)含(han)重金屬(shu)離子的(de)廢水(shui)中,因(yin)其成本(ben)低、效(xiao)率高的(de)優點(dian)日益受到人們的(de)重視。
1植物修復法(fa)
植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)是一種利(li)(li)用(yong)自(zi)然生長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)或(huo)者遺傳(chuan)工程培育植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污染(ran)(ran)環境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術總稱。植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)去(qu)除(chu)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污染(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)類型(xing)有(you)(you)四種:植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸收(shou)、植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)揮發(fa)、植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸附(fu)和植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)穩定。利(li)(li)用(yong)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)通(tong)過(guo)吸收(shou)、沉(chen)淀、富集等(deng)作(zuo)(zuo)用(yong)提取、分解、吸收(shou)、轉化或(huo)固定地表水(shui)(shui)、地下水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),降(jiang)低(di)其重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)含(han)(han)量,以(yi)達(da)到(dao)(dao)(dao)治理(li)污染(ran)(ran),修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)環境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)技(ji)(ji)術中(zhong)(zhong)(zhong)能用(yong)到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)有(you)(you)傳(chuan)統作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和水(shui)(shui)生植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)等(deng)。渠榮遴等(deng)在(zai)對(dui)(dui)低(di)濃(nong)度含(han)(han)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)作(zuo)(zuo)用(yong)研究中(zhong)(zhong)(zhong)對(dui)(dui)比(bi)(bi)討論玉米、向日(ri)葵(kui)、蓖(bi)麻種苗(miao)對(dui)(dui)水(shui)(shui)體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)鋅、銅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效(xiao)果(guo),發(fa)現選擇(ze)傳(chuan)統作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)種苗(miao)進行低(di)濃(nong)度含(han)(han)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)前(qian)景,如在(zai)Cu濃(nong)度為(wei)10mg/L時(shi),向日(ri)葵(kui)莖中(zhong)(zhong)(zhong)Cu的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積(ji)(ji)(ji)累可(ke)(ke)(ke)達(da)到(dao)(dao)(dao)1.90mg/g干(gan)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)、玉米莖中(zhong)(zhong)(zhong)Cu的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積(ji)(ji)(ji)累可(ke)(ke)(ke)達(da)到(dao)(dao)(dao)1.17mg/g干(gan)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong);在(zai)Zn濃(nong)度為(wei)100mg/L時(shi),向日(ri)葵(kui)莖中(zhong)(zhong)(zhong)Zn的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積(ji)(ji)(ji)累可(ke)(ke)(ke)達(da)到(dao)(dao)(dao)7.88mg/g干(gan)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)、蓖(bi)麻莖中(zhong)(zhong)(zhong)Zn的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積(ji)(ji)(ji)累可(ke)(ke)(ke)達(da)到(dao)(dao)(dao)7.08mg/g干(gan)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。王謙等(deng)在(zai)綜(zong)述利(li)(li)用(yong)大型(xing)水(shui)(shui)生植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)水(shui)(shui)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究進展中(zhong)(zhong)(zhong),對(dui)(dui)幾種生活型(xing)水(shui)(shui)生植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(挺(ting)水(shui)(shui)、漂浮、浮葉和沉(chen)水(shui)(shui))在(zai)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污染(ran)(ran)水(shui)(shui)體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)對(dui)(dui)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蓄積(ji)(ji)(ji)效(xiao)果(guo)對(dui)(dui)比(bi)(bi)分析可(ke)(ke)(ke)以(yi)看(kan)出大型(xing)水(shui)(shui)生植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)(dui)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污染(ran)(ran)有(you)(you)著很好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效(xiao)果(guo)。用(yong)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)技(ji)(ji)術處理(li)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優點是成本低(di),不會造成二(er)次污染(ran)(ran),且可(ke)(ke)(ke)以(yi)利(li)(li)用(yong)組織(zhi)培養技(ji)(ji)術、基因工程技(ji)(ji)術對(dui)(dui)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)進行篩選、培育,使其對(dui)(dui)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污染(ran)(ran)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蓄積(ji)(ji)(ji)、去(qu)除(chu)能力,但(dan)其也有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)限性,植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)會受季節、植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)培養周期和植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)(you)選擇(ze)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限制。
2生(sheng)物絮(xu)凝(ning)法
生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)絮(xu)(xu)凝法(fa)是利用(yong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)或微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)具(ju)有(you)絮(xu)(xu)凝能(neng)力的(de)代(dai)謝物(wu)(wu),進行絮(xu)(xu)凝沉(chen)淀的(de)一種除污(wu)方法(fa)。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)絮(xu)(xu)凝劑(ji)又稱第三代(dai)絮(xu)(xu)凝劑(ji),是一類(lei)由(you)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)并分(fen)(fen)泌到細胞外,具(ju)有(you)絮(xu)(xu)凝活性(xing)(xing)的(de)代(dai)謝物(wu)(wu),主要由(you)蛋白質(zhi)、黏(nian)多(duo)(duo)(duo)糖、DNA、纖維素、糖蛋白和聚(ju)氨(an)基(ji)酸等(deng)(deng)高(gao)(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)物(wu)(wu)質(zhi)構成(cheng),分(fen)(fen)子(zi)(zi)中(zhong)(zhong)含有(you)多(duo)(duo)(duo)種官能(neng)團,能(neng)使水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)膠體(ti)懸浮物(wu)(wu)相互凝聚(ju)沉(chen)淀。其在(zai)廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)中(zhong)(zhong)具(ju)有(you)安(an)全(quan)方便無毒、不(bu)造(zao)成(cheng)二次(ci)污(wu)染(ran)、絮(xu)(xu)凝效果(guo)好等(deng)(deng)優良(liang)性(xing)(xing)質(zhi)。張(zhang)娜等(deng)(deng)以(yi)天(tian)然高(gao)(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)殼聚(ju)糖復配(pei)而(er)成(cheng)新型(xing)高(gao)(gao)(gao)效復合(he)絮(xu)(xu)凝劑(ji),在(zai)不(bu)同的(de)工(gong)業污(wu)水(shui)(shui)處理(li)中(zhong)(zhong)的(de)應(ying)用(yong)表明,該絮(xu)(xu)凝劑(ji)對重金屬離子(zi)(zi)的(de)去除率可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)10%~20%,且成(cheng)本(ben)也大幅度下降。陳(chen)天(tian)等(deng)(deng)從多(duo)(duo)(duo)種微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)提(ti)取(qu)殼聚(ju)糖為(wei)絮(xu)(xu)凝劑(ji)回收(shou)(shou)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)Cr3+、Pb2+、Cu2+等(deng)(deng)重金屬離子(zi)(zi),發(fa)現其在(zai)很少量作用(yong)下,就能(neng)表現出顯著(zhu)的(de)回收(shou)(shou)效果(guo),對重金屬離子(zi)(zi)的(de)回收(shou)(shou)率可(ke)達98%~99.9%。康(kang)建雄等(deng)(deng)對生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)絮(xu)(xu)凝劑(ji)Pullulan絮(xu)(xu)凝水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)Pb2+進行了試(shi)(shi)驗(yan),通過探討Pullulan與(yu)絮(xu)(xu)凝溶液的(de)pH以(yi)及Pb2+初始濃度等(deng)(deng)相關因素對其絮(xu)(xu)凝效果(guo)的(de)影(ying)響,發(fa)現在(zai)Pullulan與(yu)AlCl3用(yong)量比為(wei)4∶1.1、溶液pH為(wei)6.5~7.0、Pb2+初始濃度為(wei)10、25、60、100mg/L時(shi),分(fen)(fen)別(bie)投(tou)加(jia)8、25、40、80mg/L的(de)Pullulan,對Pb2+的(de)去除率可(ke)達最高(gao)(gao)(gao),分(fen)(fen)別(bie)為(wei)73.86%、76.30%、77.07%、81.19%,并經(jing)過六次(ci)重復性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan)表明Pullulan的(de)絮(xu)(xu)凝效果(guo)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)穩定性(xing)(xing)。但生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)絮(xu)(xu)凝法(fa)也存在(zai)著(zhu)一些缺點(dian),活體(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)絮(xu)(xu)凝劑(ji)難以(yi)保存,生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)(gao)(gao),目前很多(duo)(duo)(duo)高(gao)(gao)(gao)效的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)絮(xu)(xu)凝劑(ji)還處于研究階段(duan),不(bu)宜進行工(gong)業化的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)。
3生物吸附法
生物(wu)(wu)(wu)吸附法就(jiu)是(shi)通過(guo)某些生物(wu)(wu)(wu)體本身及(ji)其衍生物(wu)(wu)(wu)的化學結構及(ji)成分特性對溶于(yu)水(shui)中(zhong)的重(zhong)(zhong)金屬離子的吸附作用(yong),再利(li)用(yong)固液(ye)兩相分離的方法來達到去除水(shui)溶液(ye)中(zhong)的重(zhong)(zhong)金屬離子的目的。能(neng)夠西(xi)服水(shui)溶液(ye)中(zhong)重(zhong)(zhong)金屬離子的生物(wu)(wu)(wu)材料被(bei)稱為生物(wu)(wu)(wu)吸附劑。現(xian)已發現(xian)的生物(wu)(wu)(wu)吸附劑有細菌、真菌、藻類以及(ji)一些細胞提取物(wu)(wu)(wu)。
3.1細菌
細菌(jun)(jun)具有(you)(you)尺寸小、普遍(bian)存在、對(dui)(dui)環(huan)境(jing)適(shi)應能(neng)力強等(deng)(deng)優點。用(yong)(yong)作生物吸附劑的(de)(de)主要(yao)細菌(jun)(jun)有(you)(you)芽(ya)(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)屬(shu)(shu)、假(jia)單胞(bao)菌(jun)(jun)屬(shu)(shu)和鏈霉菌(jun)(jun)屬(shu)(shu)等(deng)(deng)。芽(ya)(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)屬(shu)(shu)的(de)(de)菌(jun)(jun)株都(dou)具有(you)(you)吸附大量金屬(shu)(shu)的(de)(de)能(neng)力。蘇新(xin)華等(deng)(deng)以(yi)(yi)安全性高、繁殖速(su)度快的(de)(de)蘇云(yun)金芽(ya)(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)為研究(jiu)載體,尋找蘇云(yun)金芽(ya)(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)對(dui)(dui)鎳污(wu)染(ran)最(zui)適(shi)的(de)(de)處(chu)理(li)方(fang)法(fa),其(qi)研究(jiu)結果(guo)表(biao)明,通過菌(jun)(jun)體重懸法(fa)智力鎳污(wu)染(ran)的(de)(de)方(fang)法(fa)具有(you)(you)很好的(de)(de)應用(yong)(yong)前景,其(qi)最(zui)大平衡富集量達(da)到(dao)了32.29mg/g。鄧燕寧等(deng)(deng)以(yi)(yi)含(han)(han)Fe3+、Cd2+的(de)(de)模擬廢水為例,用(yong)(yong)膠質(zhi)芽(ya)(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)絮凝劑和沸(fei)石(shi)兩種(zhong)吸附劑對(dui)(dui)其(qi)進(jin)行吸附,并對(dui)(dui)比分(fen)析了兩種(zhong)吸附劑單獨及聯合使用(yong)(yong)對(dui)(dui)模擬重金屬(shu)(shu)廢水的(de)(de)處(chu)理(li)效果(guo),結果(guo)表(biao)明,膠質(zhi)芽(ya)(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)絮凝劑在處(chu)理(li)高濃度含(han)(han)Fe3+廢水有(you)(you)較好的(de)(de)吸附效果(guo),且其(qi)能(neng)促進(jin)天然沸(fei)石(shi)顆粒物沉降。
李中華等選用(yong)耳葡萄球(qiu)菌作為(wei)研(yan)究對象,使(shi)用(yong)海藻酸鈉作為(wei)固定(ding)(ding)化(hua)載(zai)體,研(yan)究固定(ding)(ding)化(hua)菌體對礦(kuang)山(shan)廢水重金屬的(de)吸(xi)(xi)附性(xing)能(neng)中發現,固定(ding)(ding)化(hua)菌體對重金屬有良(liang)好的(de)富集性(xing)能(neng),投加(jia)15g/L的(de)固定(ding)(ding)化(hua)菌體,對100mg/LCu、50mg/LZn的(de)去除率分別可達94.4%、80.6%,且經(jing)過(guo)4輪吸(xi)(xi)附-解吸(xi)(xi)循環實驗,顯示固定(ding)(ding)化(hua)菌體可重復利用(yong)3次。
趨磁細(xi)菌是一類在外磁場(chang)的(de)作(zuo)用(yong)下能作(zuo)定向運動(dong)并在體(ti)內形成納米(mi)磁性顆(ke)粒-磁小(xiao)體(ti)的(de)細(xi)菌,其主要分布于土壤、湖(hu)泊和海洋等水底污泥中(zhong)。在任(ren)茂明(ming)等趨磁細(xi)菌對含重金屬Cr3+廢水的(de)吸(xi)附(fu)研究中(zhong)發現,趨磁細(xi)菌對Cr3+的(de)吸(xi)附(fu)率(lv)(lv)很(hen)高,間歇(xie)實驗的(de)去除率(lv)(lv)都高達80%以上。
田建民通過實驗(yan)發現(xian),光能異(yi)養微生物(wu)外紅硫螺菌(jun)屬Shaposhnikovii形(xing)成的(de)(de)胞外生物(wu)聚合物(wu)對水中重金(jin)屬離(li)(li)子(zi)具有(you)很強的(de)(de)吸附力,液(ye)(ye)體pH范(fan)圍在6~7時,在銅、鋅離(li)(li)子(zi)濃度為100mg/L的(de)(de)水溶液(ye)(ye)中,兩(liang)種離(li)(li)子(zi)的(de)(de)去除率(lv)達到99.7%,水溶液(ye)(ye)中剩余的(de)(de)離(li)(li)子(zi)濃度小于0.3mg/L。由此可見(jian),細菌(jun)作為微生物(wu)吸附劑(ji)有(you)安全(quan)性高(gao),繁殖(zhi)速度快和吸附容(rong)量大等優點,有(you)著(zhu)廣泛的(de)(de)發展(zhan)前(qian)景。
3.2真菌
真(zhen)(zhen)菌(jun)在(zai)(zai)自然界中分布(bu)廣泛(fan),是生物界中很大的(de)(de)(de)一(yi)個類群,世界上已被描述的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)菌(jun)約有(you)1萬屬(shu)12萬余種,許多真(zhen)(zhen)菌(jun)對重金(jin)屬(shu)離子具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)吸附能力,在(zai)(zai)含重金(jin)屬(shu)離子廢水的(de)(de)(de)處理中真(zhen)(zhen)菌(jun)起到了重要的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。
尹華等(deng)研究了解脂(zhi)假絲酵母(mu)、產朊假絲酵母(mu)和活性(xing)污泥(ni)處(chu)(chu)理含鉻(ge)(ge)電鍍(du)廢(fei)水(shui)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)與還原性(xing)能,發現當(dang)用兩株酵母(mu)協同處(chu)(chu)理電鍍(du)廢(fei)水(shui)時,可(ke)以有效的(de)提高(gao)鉻(ge)(ge)的(de)生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)效率(lv),對30.2mg/L總鉻(ge)(ge)的(de)去除率(lv)可(ke)達91.1%。
白(bai)(bai)腐(fu)真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)是(shi)一類擔子(zi)菌(jun)(jun)(jun),能(neng)夠分泌胞外氧(yang)化酶降(jiang)解木質素(su)(su),且降(jiang)解木質素(su)(su)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)優(you)于降(jiang)解纖維素(su)(su)的(de)(de)(de)能(neng)力(li),這些酶可以(yi)促使木質腐(fu)爛成為淡(dan)色的(de)(de)(de)海(hai)綿狀團(tuan)塊——白(bai)(bai)腐(fu)。而白(bai)(bai)腐(fu)真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)也具有吸(xi)附重(zhong)金屬離子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)力(li),其(qi)可以(yi)吸(xi)附鎘、鎳、銅、鉛、汞(gong)等重(zhong)金屬離子(zi)。李清彪等曾探討了(le)白(bai)(bai)腐(fu)真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)菌(jun)(jun)(jun)絲球生(sheng)長的(de)(de)(de)物理化學因素(su)(su)和控制菌(jun)(jun)(jun)絲球大小的(de)(de)(de)規律以(yi)及(ji)其(qi)吸(xi)附重(zhong)金屬的(de)(de)(de)效果,通過試驗發(fa)現用0.2mol/L的(de)(de)(de)NaOH溶(rong)液(ye)處理菌(jun)(jun)(jun)絲球,對(dui)25mg/L的(de)(de)(de)鉛溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)吸(xi)附率(lv)達到了(le)95%以(yi)上。
李維煥等(deng)通過分析(xi)兩種多孔(kong)(kong)菌(jun)科大型(xing)真菌(jun)槐栓菌(jun)和(he)木蹄層孔(kong)(kong)菌(jun)子實體(ti)吸附Cd2+的(de)吸附特性,發現槐栓菌(jun)和(he)木蹄層孔(kong)(kong)菌(jun)均(jun)為(wei)較理想的(de)重金屬(shu)離子Cd2+的(de)生物(wu)吸附劑,其對10mg/LCd2+的(de)最大去除率(lv)分別為(wei)98%和(he)94%。
張亞(ya)娟利用實驗研究了(le)(le)黑根霉(mei)菌對(dui)(dui)重(zhong)金屬離(li)子Pb2+、Cd2+和(he)(he)Cr6+吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力,通過Langnuir吸(xi)(xi)附(fu)(fu)公式得出黑根霉(mei)菌對(dui)(dui)Pb2+、Cd2+和(he)(he)Cr6+的(de)最(zui)大吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量分別為37.073mg/g、52mg/g和(he)(he)14mg/g。其(qi)結果說明(ming)了(le)(le)黑根霉(mei)菌能(neng)夠很(hen)好(hao)的(de)去除水(shui)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)Pb2+、Cd2+和(he)(he)Cr6+離(li)子。屠娟等(deng)(deng)探(tan)討(tao)了(le)(le)發酵工業中(zhong)的(de)菌絲體(ti)(ti)黑根霉(mei)菌對(dui)(dui)水(shui)中(zhong)重(zhong)金屬例子的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)特性(xing),在(zai)實驗室進行吸(xi)(xi)附(fu)(fu)試驗繪(hui)制(zhi)出吸(xi)(xi)附(fu)(fu)等(deng)(deng)溫線(xian),并由Langnuir曲線(xian)和(he)(he)Freundlich曲線(xian)求出相應參數,發現菌絲體(ti)(ti)黑根霉(mei)菌在(zai)pH=3~6.5的(de)范(fan)圍(wei)內(nei)對(dui)(dui)Pb2+、Cu2+、Mn2+、Cr6+幾種(zhong)主要存在(zai)于廢水(shui)中(zhong)重(zhong)金屬離(li)子具(ju)有很(hen)好(hao)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力,其(qi)中(zhong)對(dui)(dui)Pb2+的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力最(zui)高,飽和(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量可達88mg/g,且其(qi)成(cheng)本低(di)廉,可以洗脫和(he)(he)再(zai)生(sheng)。
3.3藻類(lei)
藻類(lei)是一(yi)類(lei)光合自養型生物,其來(lai)源豐富,對(dui)很多重金屬(shu)離(li)子具(ju)有很好的(de)生物吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)力。李琛綜述了藻類(lei)在含重金屬(shu)廢(fei)水處(chu)理中(zhong)的(de)應用(yong),得(de)出(chu)了藻細胞在對(dui)中(zhong)金屬(shu)離(li)子的(de)吸(xi)(xi)附(fu)中(zhong)具(ju)有吸(xi)(xi)附(fu)容量大(da)、選(xuan)擇吸(xi)(xi)附(fu)性(xing)(xing)強和(he)吸(xi)(xi)附(fu)速(su)度快的(de)優(you)點(dian)這一(yi)結論,說明利用(yong)藻類(lei)處(chu)理含重金屬(shu)離(li)子廢(fei)水有著(zhu)其他方法(fa)不(bu)可替代的(de)優(you)越性(xing)(xing),該技術(shu)也有著(zhu)極大(da)的(de)生態效(xiao)益和(he)經濟效(xiao)益。
黃靈芝等在其研(yan)究黑藻對(dui)含重金屬廢水中(zhong)的(de)Zn2+的(de)吸(xi)附性能中(zhong)發現,在pH為(wei)(wei)6.0的(de)溶液中(zhong)加(jia)入黑藻2g/L吸(xi)附時間為(wei)(wei)30分鐘Zn2+質量濃度為(wei)(wei)20mg/L的(de)條件下,黑藻對(dui)Zn2+的(de)吸(xi)附率為(wei)(wei)85%。
伍盈盈等以(yi)衣藻為生(sheng)物(wu)(wu)吸(xi)附材料(liao)(liao),研(yan)究了其(qi)(qi)對(dui)重(zhong)金(jin)屬鋅、銅(tong)、鈷的生(sheng)物(wu)(wu)吸(xi)附,并用(yong)Freundlich等溫方程處理實驗數據(ju),結果發現,衣藻對(dui)這三種重(zhong)金(jin)屬的吸(xi)附能力(li)大小順(shun)序依次為鋅、鈷、銅(tong),且其(qi)(qi)對(dui)重(zhong)金(jin)屬離(li)子(zi)有著很強的生(sheng)物(wu)(wu)吸(xi)附能力(li),認為可以(yi)用(yong)衣藻作為生(sheng)物(wu)(wu)吸(xi)附材料(liao)(liao)來處理含重(zhong)金(jin)屬離(li)子(zi)的廢水。
4結語
如(ru)今在(zai)人(ren)類工業生(sheng)(sheng)產(chan)過程中(zhong)(zhong)排出的(de)(de)(de)含重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)廢(fei)水給生(sheng)(sheng)態環境帶來了極大的(de)(de)(de)危(wei)害。而對(dui)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)廢(fei)水的(de)(de)(de)治理(li)(li),首(shou)先(xian)要從污(wu)染(ran)(ran)源頭控(kong)制受污(wu)染(ran)(ran)水體中(zhong)(zhong)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離子的(de)(de)(de)排放量,并(bing)同時對(dui)已被污(wu)染(ran)(ran)水體進行切實(shi)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)治理(li)(li)。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)方(fang)法(fa)在(zai)治理(li)(li)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)廢(fei)水中(zhong)(zhong)有(you)著成本低廉、高效(xiao)方(fang)便、不會(hui)對(dui)環境造成二(er)次污(wu)染(ran)(ran)等優點(dian),有(you)著其他化學方(fang)法(fa)和(he)(he)物(wu)(wu)理(li)(li)方(fang)法(fa)不能替代(dai)的(de)(de)(de)優越性(xing)。但生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)方(fang)法(fa)也存(cun)在(zai)著一定的(de)(de)(de)局限(xian)性(xing):①易受廢(fei)水中(zhong)(zhong)離子濃度(du)、溫度(du)、pH、等外(wai)界因素的(de)(de)(de)影響;②生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)會(hui)受季(ji)節、培養(yang)周期(qi)和(he)(he)具有(you)選擇性(xing)的(de)(de)(de)限(xian)制;③很多生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處理(li)(li)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)廢(fei)水的(de)(de)(de)研究目(mu)前大多停留在(zai)實(shi)驗(yan)室階段,在(zai)實(shi)際應用(yong)中(zhong)(zhong)仍需檢驗(yan)。

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