废啤酒酵母去除水中重金属镉的作用机理

利用废啤酒酵母为生物吸附材料处理水溶液中的Cd2+.为了考察废啤酒酵母表面官能团在生物吸附过程中的作用,分别对废啤酒酵母进行甲醇、甲醛化学修饰,使其表面的羧基发生酯化反应、胺基发生甲基化反应.同时对反应前后溶液pH值的变化进行了监测.结果表明,酯化反应后,废啤酒酵母吸附Cd2+的能力降低,证实羧基在Cd2+吸附中起到了重要作用;甲基化反应后,废啤酒酵母吸附Cd2+的能力升高,是因为反应后pH值变化使Cd2+发生无机微沉淀作用而去除.表面官能团以及pH升高引起的沉淀对镉去除起重要作用.     

Biosorption of low level Cd~（2＋） in water by Aspergillus sojae

以酱油曲霉（Aspergillus sojae）为吸附剂,对水溶液中微量Cd2＋进行了吸附研究.实验考察了预处理方法、菌体用量、pH、温度和吸附时间对吸附的影响,同时分析了其吸附动力学和吸附等温线特性,并对酱油曲霉菌体吸附Cd2＋的可能作用机理进行了探讨.结果表明,碱预处理的菌体吸附效果最好.在菌体用量为0.08 g时,对Cd2＋的吸附量达到最大,为0.095 mg.g-1.pH值在3.4—8之间,酱油曲霉菌体对Cd2＋的吸附效果比较稳定,其最大吸附率出现在pH 3.4.温度在15℃—30℃之间时,菌体对Cd2＋的吸附率差异很小,吸附率在88.3%—94.4%之间.二级动力学方程能很好地表征酱油曲霉吸附微量Cd2＋的过程,R2在0.99以上,其吸附平衡时间大约2.5 h,线性模型更适于描述该吸附平衡过程.SEM、FTIR分析得出,Cd2＋可能是与酱油曲霉菌体表面的羟基、酰胺基、羧基、磷酸基和胺基等基团相络合而被吸附,也可能是形成颗粒沉淀而附着在菌丝上.     

新型组合工艺深度去除DOM及其对低温运行的响应特征

我国城镇污水处理厂进水具有碳氮比低、可生化性差等特性,显著增加了污水处理厂稳定达标运行的难度.为应对我国特殊进水水质,本文研发了基于生物吸附-两级AO-活性焦吸附的高效污水处理组合工艺,分析了各工艺段溶解性有机物（Dissolved Organic Matter,DOM）和氮磷的去除特性,并对低温条件下组合工艺的响应特征进行解析,为该工艺的工程应用提供理论依据和技术支撑.结果表明,组合工艺经过60 d的连续运行,出水TN和TP平均浓度分别为8.5和0.25 mg·L^-1,平均去除率分别高达80.5%和95.5%.此外,活性焦对于污水中大分子芳香族类和环烷烃类DOM的去除效果较好,两级AO出水中芳香族类、环烷烃类和卤代烃类DOM的比例由50.23%降至10.24%.生物吸附工艺段菌群多样性较高,具有快速富集有机物能力的Acidobacteria菌门相对丰度达到10.23%.两级AO工艺菌群丰度和多样性略低,其中相对丰度较高的微生物为具有脱氮除磷功能的Proteobacteria菌门（79.39%）和Nitrospirae菌门（6.5%）.在5℃低温条件下,组合工艺出水TN、TP和COD等主要水质指标未出现显著波动,表明组合工艺具有良好的抗低温影响能力.对比常温运行中的菌群分析结果,低温环境下两级AO工艺段的Proteobacteria菌门相对丰度由66.22%降至54.27%,但具有抗低温等不利条件的Gemmatimonadetes菌门相对丰度由0.72%升高至9.67%,且生物吸附工艺段仍存活大量具备降解有机物功能的Acidobacteria菌门,有效缓冲了后段工艺处理负荷,使组合工艺具有良好的抗外界干扰能力.     

Development of chitosan-alginate based biosorbent for the removal of p-chlorophenol from aqueous medium

Removal of p-chlorophenol (pCP) from synthetic aqueous solutions was studied through adsorption on a biosorbent developed from chitosan (CS) and sodium alginate (SA), the natural cationic and anionic polysaccharides, respectively. Chitosan-coated sodium alginate beads were prepared and treated with calcium chloride solution in order to improve the stability as well as hydrophobic character. The resulting beads (CS/CA) were characterized using FTIR spectra, scanning electron microscopy (SEM), and BET surface analysis. The efficiency of this biosorbent in removing pCP from aqueous medium was studied under batch equilibrium and dynamic column flow experimental conditions. The binding capacity of the biosorbent was studied as a function of initial pH, contact time, initial concentration of adsorbate and amount of biomass. The data were fitted to pseudo-first-order, pseudo-second-order, and Weber–Morris models and found that the adsorption process followed pseudo-first-order kinetics. Further, the equilibrium data were fitted to Freundlich, Langmiur, and Dubinin–Radushkevich (D–R) adsorption isotherms and the isotherm constants were evaluated for adsorption of pCP. The maximum monolayer adsorption capacity of CS/CA beads was found to be 127 mg g^?1. Column flow results were used to generate breakthrough curves. The experimental results suggested that the chitosan–calcium alginate blended biosorbent was effective for the removal of pCP from aqueous medium.     

HgCl2对太湖不同季节优势藻生长的影响

为探讨HgCl₂对不同季节湖泊生态系统的影响,以太湖不同季节优势藻——舟形藻(冬季)和惠氏微囊藻(夏季)为对象,研究不同浓度的HgCl₂对2种优势藻生长的影响以及2种藻对HgCl₂的吸附能力. 结果表明:舟形藻对HgCl₂暴露刺激比惠氏微囊藻更为敏感,在c(HgCl₂)为1×10-9~1×10-7 mol/L的范围内,HgCl₂对惠氏微囊藻的生长表现出低浓度促进、高浓度抑制的效应;而对舟形藻则表现出明显的抑制作用,并且抑制作用随着c(HgCl₂)的升高而更加明显. 吸附试验结果表明,惠氏微囊藻对HgCl₂的吸附率为88.4%~98.8%,舟形藻为87.1%~97.5%,并且吸附率和吸附量均随着c(HgCl₂)的升高而逐渐增大,说明这2种藻对HgCl₂都有极高的吸附效应. 吸附了HgCl₂的藻成为一个潜在的汞蓄积库,可对水环境产生危害.      

穗花狐尾藻铅吸附特征与机理

为探讨沉水植物对低浓度重金属废水的吸附特征,研究了不同重金属质量浓度及pH影响下,穗花狐尾藻鲜样在单一、二元和三元金属离子体系中对Pb2+的生物吸附特征及吸附机理. 结果表明,在单一Pb2+体系中,穗花狐尾藻对Pb2+的吸附能力随pH的升高而增强; 当初始ρ(Pb2+)为100mg/L、初始pH为6.5时,Pb2+吸附率可达80.95%. Cu2+和Zn2+的存在负向干扰穗花狐尾藻对Pb2+的吸附; 当初始ρ(Cu2+)和ρ(Pb2+)均为250mg/L时,Cu2+干扰下Pb2+吸附量降低为单一体系中Pb2+吸附量的62.40%. Sips和Langmuir模型的拟合效果优于Freundlich模型. 根据Langmuir模型模拟,穗花狐尾藻对Pb2+的理论最大吸附量(q_max)可达52.12mg/g. 红外光谱分析表明,—OH、—C=O、—COOH、C—O及C—H为主要作用基团. 吸附Pb2+后,溶液中矿质元素含量增加,ρ(Ca2+)和ρ(Mg2+)与初始ρ(Pb2+)达到极显著正相关(R_Ca2+=0.943,P<0.01;R_Mg2+=0.915,P<0.01). Pb2+更易与Ca2+和Mg2+产生离子交换而被吸附.      

高效生物吸附剂处理含铬废水

将菌株(R32)和复合菌群(Fh01)2种生物吸附剂与活性污泥进行复合使用,观察了柱式生物曝气法对高浓度含铬模拟水样和含铬电镀废水的生物吸附效果.结果表明,这2种吸附剂性能稳定,对进水pH值适应范围广,当pH值为1.0～7.0时,R32对50.0mg/L铬的去除率达71%～86%;当pH值为1.0～5.0时,Fh01对铬的去除率均在60%以上.R32对铬浓度、进水速度、处理时间等因素均具有较好的适应性.而Fh01对低浓度含铬废水的处理效率高,当总Cr浓度为5.0～20.0mg/L时,对铬的去除率达100%.R32和Fh01串联曝气处理效果理想,吸附2h后,对总Cr,Cu2+,CODCr浓度分别为78.3,2.29,45.0mg/L的电镀废水的去除率分别高达94.0%,99.2%,74.5%.     

固定化活性污泥吸附重金属离子的试验研究

讨论了固定化活性污泥对重金属离子的吸附。在实验条件下 ,温度对固定化活性吸附金属的影响并不显著 ,而体系pH值和底物浓度的影响较为重要 ,固定化活性污泥对Cu2 + 的吸附符合Langmuir模型。研究了固定化细胞填充柱对各种金属离子的吸附特性和选择性 ,固定化活性污泥对Cu2 + 离子的吸附性能明显高于Cd2 + 和Zn2 + 。     

生物吸附法处理水体中的重金属的现状与展望

对生物吸附法处理水体中的重金属进行了综述,得出微生物对重金属表现出良好的吸附性能。吸附机理比较复杂,与离子交换有密切关系,常用吸附等温线评价微生物对重金属的吸附能力。由于研究的历史比较短,生物吸附的工艺应用、机理分析、生物固定化方面的研究还不够深入,有待进一步的研究,使其应用于工业生产。     

小球藻吸附重金属离子的试验研究

分析了影响小球藻吸附Cu2 ,Cd2 和Zn2 三种重金属离子的主要因素 ,并对不同金属离子之间的吸附抑制开展了初步试验研究 .结果显示 ,小球藻吸附重金属离子的速度快 ,吸附容量大 ,适宜的pH值在 3 0— 5 0之间 ,其吸附等温线与Freundlich方程拟合良好 .另外 ,小球藻对Cd2 的吸附性能明显高于其它离子 .由于电子云分布和轨道杂化等结构因素 ,三种金属离子在小球藻上的吸附选择顺序为 :Cu2 >Cd2 >Zn2 .