黑曲霉對(duì)重金屬離子的生物吸附研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水資源的污染程度日益加劇，尤其是重金屬的污染備受關(guān)注，因此，污水中重金屬的治理至關(guān)重要。生物吸附法具有吸附劑來源廣泛、投資小、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，在分離和富集重金屬方面有廣闊的發(fā)展前景。本文采用黑曲霉菌體作為生物吸附劑，對(duì)水中重金屬離子Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)進(jìn)行吸附去除研究。
　　本文考察了黑曲霉培養(yǎng)條件對(duì)吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)能力的影響，同時(shí)考察了菌體預(yù)處理方法、溶液的pH值、吸附溫度和共存離子等因素對(duì)菌體

2、吸附能力的影響。試驗(yàn)對(duì)黑曲霉菌體吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特征進(jìn)行了研究，并對(duì)黑曲霉吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)機(jī)理進(jìn)行初步的探討。
　　通過對(duì)黑曲霉培養(yǎng)條件的研究，結(jié)果表明，當(dāng)黑曲霉培養(yǎng)時(shí)間為3d、250mL錐形瓶裝液量為100mL、孢子懸液接種量為10％(v/v)和C/N為17時(shí)，培養(yǎng)出的黑曲霉菌體對(duì)Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)有較好的吸附能力。
　　通過對(duì)黑曲霉菌體吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)條件的研究表明，采用

3、酸、堿和鹽溶液等方法對(duì)黑曲霉菌體預(yù)處理后，發(fā)現(xiàn)采用滅活方法時(shí)，黑曲霉對(duì)Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附效果較好。用滅活的黑曲霉菌體吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)時(shí)，當(dāng)溶液pH值分別為2和7時(shí)，吸附效果較好。當(dāng)吸附溫度由15℃上升到45℃時(shí)，滅活的黑曲霉對(duì)Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附量隨著溫度的升高而增大。干擾離子試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溶液中分別含有50mg/L的K+、Mg2+、Cl-、NO3-等離子時(shí),對(duì)黑曲霉吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的影響不大。分

4、別用濃度為0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/LHCl溶液為解吸劑時(shí)，對(duì)吸附在黑曲霉上的Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)均有較好的解吸效果，其解吸率分別為93.7％和95.5％。
　　通過對(duì)吸附過程動(dòng)力學(xué)的研究表明，黑曲霉吸附水中Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的過程遵循準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，理論平衡吸附量隨著Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)初始濃度的增大而增大，隨菌體投加量的增加而減小，隨溫度的升高而增大，且和試驗(yàn)值基本一致。
　　等溫吸附試驗(yàn)研

5、究表明，黑曲霉吸附水中Cr(Ⅵ)的吸附行為符合Freundlich等溫線方程，黑曲霉對(duì)Ni(Ⅱ)的吸附行為符合Langmuir等溫線方程，且相關(guān)系數(shù)均大于0.99。黑曲霉對(duì)Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的飽和吸附量隨著溫度升高而增大。
　　根據(jù)吸附前后菌體的紅外圖譜分析，菌體吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)后黑曲霉的紅外光譜譜峰并沒有明顯的改變，只是漂移而沒有新的譜帶出現(xiàn)，吸附Cr(Ⅵ)的主要作用基團(tuán)是N-H基團(tuán)，而吸附Ni(Ⅱ)的主要作用基團(tuán)