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微生物在處理電鍍廢水重金屬離子工藝中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2011年10月12日 來(lái)源:

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  2.1.3溫度對(duì)重金屬離子去除率的影響


  溫度是影響菌種反應(yīng)過(guò)程的重要環(huán)境因子之一,其作用機(jī)理主要包括3個(gè)方面:一是溫度升高可加快微生物的生化反應(yīng)速率,使得混合菌可以加快重金屬離子的生物轉(zhuǎn)化;二是細(xì)菌表面上的吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附,化學(xué)反應(yīng)熱可正可負(fù),溫度增高時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物的量可能增加也可能減少,而物理吸附總是伴隨有能量的釋放,因此溫度升高物理吸附量減少;三是離子交換吸附是吸熱反應(yīng),非離子交換吸附是放熱反應(yīng),因此,溫度升高有利于離子交換吸附,而不利于非離子交換吸附。不同溫度下試樣對(duì)鎘、鉻、銅和鎳的去除率,如圖3所示。

 

 

  由圖3可見(jiàn),4種金屬離子的去除率總體上隨著溫度的升高而增大,在20℃時(shí),細(xì)菌對(duì)鎘、鉻、銅和鎳去除率就接近最大值,分別為96%、95%、83%和90%。在溫度<20℃時(shí),溫度對(duì)微生物處理金屬離子具有一定的影響,但當(dāng)溫度>20℃時(shí),溫度對(duì)本部分的實(shí)驗(yàn)影響甚微,表明本實(shí)驗(yàn)可在常溫條件下進(jìn)行。


  2.1.4反應(yīng)時(shí)間對(duì)重金屬離子去除率的影響


  反應(yīng)時(shí)間對(duì)重金屬去除率的影響見(jiàn)圖4。

 


  由圖4可以看出,重金屬離子的去除率隨著反應(yīng)的進(jìn)行先增加,之后趨于平衡。在反應(yīng)時(shí)間為10 min時(shí),4種重金屬去除率基本都達(dá)到50%,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到20 min后,細(xì)菌對(duì)鎘、鉻、銅、鎳的去除率接近最大值,分別為95%、95%、83%、90%。在后續(xù)時(shí)間里,重金屬離子的去除率幾乎沒(méi)有變化。因此,處理時(shí)間在20 min以?xún)?nèi)就可以達(dá)到很好的處理效果。


  2.2正交實(shí)驗(yàn)


  按1.2.3進(jìn)行的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4、表5。

 


  從表4、表5可以看出,影響廢水中各離子去除的因素影響程度由大到小依次為pH>菌種投加量>反應(yīng)時(shí)間>溫度。進(jìn)而確定最佳反應(yīng)參數(shù)為:pH=6.0,反應(yīng)時(shí)間20 min,微生物加入量為3.0 mL/L,溫度為20℃。


  2.3綜合驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)


  綜合驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

 


  從表6可以看出,使用菌液對(duì)實(shí)際廢水進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí),對(duì)實(shí)際電鍍廢水中鎘、鉻、銅、鎳4種重金屬離子的去除效果良好,平均去除率分別為97.7%、98.6%、95.0%和91.5%。


  3·結(jié)論


  討論了微生物在處理電鍍廢水重金屬離子工藝中的影響因素,并對(duì)不同影響因素條件下得出的結(jié)果進(jìn)行分析。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定最佳反應(yīng)參數(shù),即微生物加入量為3.0 mL/L、反應(yīng)時(shí)間為20 min、pH=6.0、溫度20℃為最優(yōu)組合條件。將此參數(shù)用于實(shí)際廢水處理得到了很好的處理效果,表明本混合菌群對(duì)重金屬?gòu)U水有較強(qiáng)的適應(yīng)性,并且能夠獨(dú)立處理此類(lèi)廢水,具有廣闊的應(yīng)用前景。

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