生物吸附法處理重金屬廢水技術背景
近年來,隨(sui)著(zhu)經濟的(de)快速發(fa)(fa)展,廢水(shui)被大量(liang)排放。這些廢水(shui)中一(yi)般都(dou)含(han)有(you)一(yi)定(ding)濃度的(de)金(jin)(jin)(jin)屬,特別是重(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬,對(dui)生(sheng)(sheng)(sheng)態環境(jing)危害(hai)(hai)極大。它(ta)們進入(ru)環境(jing)后不能(neng)被生(sheng)(sheng)(sheng)物降解, 大都(dou)參與食物鏈循(xun)環,并最終在生(sheng)(sheng)(sheng)物體內累積,破壞(huai)生(sheng)(sheng)(sheng)物體正常生(sheng)(sheng)(sheng)理(li)代謝活動(dong),危害(hai)(hai)人(ren)體健(jian)康。從日本(ben)水(shui)俁病(bing)到(dao)去年轟動(dong)一(yi)時的(de)紫(zi)金(jin)(jin)(jin)礦業(ye)污(wu)水(shui)池泄漏事件，時刻給我們敲著(zhu)警鐘。2010年7月3日下(xia)午(wu)，紫(zi)金(jin)(jin)(jin)礦業(ye)集團(tuan)股份有(you)限公(gong)司紫(zi)金(jin)(jin)(jin)山銅礦濕法廠污(wu)水(shui)池發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)滲漏，污(wu)染了(le)汀江(jiang)，部分江(jiang)段(duan)出(chu)現死魚(yu)。調查發(fa)(fa)現，污(wu)水(shui)池中酸性廢水(shui)(主要含(han)銅、硫酸根離子)外滲，通過(guo)排洪涵洞排入(ru)汀江(jiang)。因此,如何有(you)效地(di)處理(li)含(han)有(you)害(hai)(hai)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)廢水(shui)已成為(wei)人(ren)類共(gong)同關注的(de)問題(ti)。
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目(mu)前,已(yi)開(kai)發應(ying)用(yong)的廢水處理(li)方法(fa)(fa)(fa)很多,較(jiao)傳(chuan)統的方法(fa)(fa)(fa)有化學沉淀法(fa)(fa)(fa)、化學氧化還原法(fa)(fa)(fa)、活性炭(tan)吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)、離(li)(li)子交換法(fa)(fa)(fa)、溶(rong)劑萃取法(fa)(fa)(fa)、物理(li)法(fa)(fa)(fa)、膜分離(li)(li)法(fa)(fa)(fa)等(deng)(deng), 這些方法(fa)(fa)(fa)在(zai)一定條(tiao)件下(xia)有效,但(dan)存在(zai)成(cheng)本高、操作復雜、對低濃度(du)廢水的處理(li)較(jiao)難等(deng)(deng)缺(que)點。因此,近年來(lai)人(ren)(ren)們提出了一種新(xin)的含金屬廢水處理(li)技術———生物吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)。生物吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)具有投資少、操作成(cheng)本低、高吸附(fu)率、高選擇性、不產生二次污染等(deng)(deng)優點,越(yue)來(lai)越(yue)受到人(ren)(ren)們的重視(shi)。
微(wei)生(sheng)物(wu)具有(you)(you)像(xiang)離(li)子交換樹(shu)脂一(yi)樣的(de)(de)(de)(de)離(li)子交換特性。特別是(shi)(shi)藻(zao)類、真菌(jun)、細菌(jun)等具有(you)(you)這種特性的(de)(de)(de)(de)細胞壁結構,所(suo)以(yi)藻(zao)類、真菌(jun)、細菌(jun)均可作為(wei)(wei)生(sheng)物(wu)吸(xi)附(fu)(fu)劑。將利用微(wei)生(sheng)物(wu)(活(huo)的(de)(de)(de)(de),死(si)的(de)(de)(de)(de)或它(ta)們的(de)(de)(de)(de)衍生(sheng)物(wu)) 分離(li)水體系中(zhong)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)離(li)子的(de)(de)(de)(de)過程叫(jiao)生(sheng)物(wu)吸(xi)附(fu)(fu)。生(sheng)物(wu)吸(xi)附(fu)(fu)作為(wei)(wei)一(yi)個新工藝可以(yi)用于金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)去除(chu)和(he)含重金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)工業污水的(de)(de)(de)(de)解毒方(fang)面。飽和(he)生(sheng)物(wu)吸(xi)附(fu)(fu)劑中(zhong)沉積金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)解吸(xi)是(shi)(shi)容易完(wan)成的(de)(de)(de)(de),因為(wei)(wei)它(ta)們在洗液中(zhong)很(hen)容易從吸(xi)附(fu)(fu)劑中(zhong)釋放(fang)出來(lai),與此同(tong)時, 生(sheng)物(wu)吸(xi)附(fu)(fu)劑也得到了(le)再生(sheng)以(yi)用于下一(yi)個循環。這些優(you)點和(he)低價格使其(qi)有(you)(you)很(hen)高的(de)(de)(de)(de)商業價值,在污水解毒的(de)(de)(de)(de)環境(jing)應(ying)用方(fang)面有(you)(you)特殊的(de)(de)(de)(de)競爭優(you)勢。
國內(nei)外有關生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)吸附(fu)(fu)的(de)多數研(yan)(yan)究(jiu)表(biao)明,微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)對重金屬(shu)(shu)離(li)子(zi)表(biao)現(xian)出(chu)了(le)良好的(de)吸附(fu)(fu)性能,而(er)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)來源(yuan)廣泛,價(jia)格低廉(lian),與(yu)其它(ta)非生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)吸附(fu)(fu)劑相比較, 具(ju)有吸附(fu)(fu)快速、對鈣鎂離(li)子(zi)吸附(fu)(fu)量少、pH 和溫(wen)度條件范圍寬、投資少等優點,如能將(jiang)其應用于(yu)工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan),則(ze)可(ke)以從廢(fei)水中(zhong)回收金屬(shu)(shu)資源(yuan),也可(ke)以從自然(ran)水體中(zhong)提煉(lian)金屬(shu)(shu),將(jiang)具(ju)有良好的(de)應用前景。微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)吸附(fu)(fu)金屬(shu)(shu)離(li)子(zi)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)歷史并不長,國外研(yan)(yan)究(jiu)的(de)興起是(shi)從上(shang)世紀70 年(nian)代開(kai)始(shi)的(de),在近30 年(nian)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)過程(cheng)中(zhong),取得(de)了(le)一定的(de)成果(guo),但(dan)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)從自然(ran)水體中(zhong)提煉(lian)金屬(shu)(shu)或(huo)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)去除(chu)廢(fei)水中(zhong)的(de)金屬(shu)(shu)離(li)子(zi)一直只處于(yu)實驗室研(yan)(yan)究(jiu)狀態,要想生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)吸附(fu)(fu)應用于(yu)實際工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)還需要做進一步的(de)研(yan)(yan)究(jiu)。
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