擬康寧木霉處理含鉻廢水的機理研究.pdf

1、本研究從腐爛的植物根部得到一株優(yōu)勢霉菌(經(jīng)鑒定為擬康寧木霉，Trichodermakoningiopsis)，研究其對Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的抗性作用。以擬康寧木霉的粉末作為吸附劑研究了其對模擬廢水中Cr(Ⅵ)的吸附作用及其影響因素。通過掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FTIR)和X射線衍射(XRD)技術，探討擬康寧木霉粉末對Cr(Ⅵ)的吸附機理。
　　 實驗研究結果表明：當Cr(Ⅲ)濃度小于10 mg/L時，對擬康寧木霉的生長有

2、促進作用；當Cr(Ⅲ)濃度大于10 mg/L時，則隨著Cr(Ⅲ)濃度的增大抑制作用增強。Cr(Ⅵ)對擬康寧木霉的生長始終表現(xiàn)出抑制作用，且強于Cr(Ⅲ)。Cr(Ⅵ)對擬康寧木霉的最低抑制濃度(MIC)為150 mg/L。經(jīng)透射電鏡(TEM)觀察：擬康寧木霉菌體吸附前細胞完整，表面無黑色顆粒物；吸附Cr(Ⅲ)后細胞壁周圍出現(xiàn)了明顯的黑色堆積物質(zhì)；吸附Cr(Ⅵ)后，不僅細胞壁周圍出現(xiàn)了較多的黑色堆積物質(zhì)，且細胞壁增厚，細胞膜穿孔，說明Cr(

3、Ⅵ)對菌體的毒性影響較大。用6 g/L的擬康寧木霉對Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)進行吸附，Cr(Ⅲ)的吸附率在Cr(Ⅲ)的濃度為25 mg/L時達到最大(41.18%)；Cr(Ⅵ)的吸附率在Cr(Ⅵ)的濃度為1 mg/L時達到最大(41.75%)。隨后，Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)濃度增高，對菌體的毒性作用增強吸附率減小。另外，研究結果還表明，在吸附過程中，擬康寧木霉能將12.2%的Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ)。空白對照組菌體內(nèi)GSH的含量為1.77

4、 mg/g，而Cr(Ⅵ)脅迫組的菌體內(nèi)GSH濃度均高于對照組。Cr(Ⅵ)濃度為10 mg/L時，菌體內(nèi)GSH的含量達到最大值4.16 mg/g，與空白對照組相比，GSH含量提高了135%。
　　 將擬康寧木霉粉末用于去除模擬廢水中Cr(Ⅵ)，結果表明，影響擬康寧木霉吸附Cr(Ⅵ)主要因素的依次為：pH>Cr(Ⅵ)初始濃度>吸附劑用量。最佳工藝條件為：Cr(Ⅵ)初始濃度為2 mg/L，吸附劑用量為2.5 g/L，pH為4.5，此時

5、的Cr(Ⅵ)吸附率為80.37%。在最優(yōu)條件下共存離子對Cr(Ⅵ)的吸附效率的影響如下：一價陰離子Cl-、NO3-的影響不明顯；二價陰離子SO42-具有明顯的抑制作用，吸附率下降了19.64%；二價陽離子對Cr(Ⅵ)吸附的影響結果各不相同，Cu2+對Cr(Ⅵ)的吸附有促進作用，吸附率提高了2.13%，Zn2+卻明顯地抑制了的吸附，吸附率下降了16.91%。吸附劑經(jīng)過7次重復使用吸附容量下降了2.86 mg/g，但解吸附效率依然很高。

6、r>　　 采用熱力學方法、SEM、XRD、FTIR技術分析擬康寧木霉粉末吸附Cr(Ⅵ)的機理。熱力學研究結果表明：擬康寧木霉對Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir方程，并且該吸附反應的性質(zhì)屬于化學吸附。SEM的實驗結果表明，吸附前的吸附劑表面粗糙、溝壑及孔洞多；吸附后的吸附劑表面變得密實平整。XRD的實驗結果表明，吸附后的能譜圖上出現(xiàn)了Cr元素譜線峰，表明了擬康寧木霉粉末確實吸附了鉻；通過FTIR的實驗結果可知，-OH吸收峰和-PO4