生物吸附法處理重金屬廢水技術背景
近年(nian)(nian)來,隨(sui)著經濟(ji)的快速發(fa)(fa)展(zhan),廢水被(bei)大量排放。這(zhe)些廢水中一般都含(han)有(you)一定(ding)濃度(du)的金(jin)(jin)屬(shu),特別是重金(jin)(jin)屬(shu),對(dui)生(sheng)(sheng)態環境(jing)(jing)危害(hai)(hai)極大。它們(men)進入(ru)環境(jing)(jing)后不能被(bei)生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解, 大都參與食物(wu)鏈循環,并(bing)最終在生(sheng)(sheng)物(wu)體內累積,破壞(huai)生(sheng)(sheng)物(wu)體正常生(sheng)(sheng)理代謝活動,危害(hai)(hai)人體健康。從日(ri)本水俁(yu)病(bing)到(dao)去(qu)年(nian)(nian)轟動一時的紫金(jin)(jin)礦業(ye)污水池(chi)泄漏事件，時刻給我們(men)敲著警鐘。2010年(nian)(nian)7月3日(ri)下(xia)午，紫金(jin)(jin)礦業(ye)集團股份有(you)限公司紫金(jin)(jin)山(shan)銅礦濕法(fa)廠污水池(chi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)滲漏，污染了汀江(jiang)，部分江(jiang)段出現死魚(yu)。調查發(fa)(fa)現，污水池(chi)中酸性廢水(主要含(han)銅、硫酸根離子(zi))外(wai)滲，通過排洪涵洞(dong)排入(ru)汀江(jiang)。因此,如何有(you)效地處(chu)理含(han)有(you)害(hai)(hai)金(jin)(jin)屬(shu)的廢水已成為人類共同關(guan)注的問(wen)題。
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目前,已開(kai)發應用的(de)廢水處理(li)方法(fa)很多,較傳統的(de)方法(fa)有化(hua)學沉淀法(fa)、化(hua)學氧化(hua)還原法(fa)、活性炭吸附(fu)法(fa)、離子交換法(fa)、溶劑萃取法(fa)、物理(li)法(fa)、膜分離法(fa)等, 這些(xie)方法(fa)在(zai)一定(ding)條件下有效(xiao),但存(cun)在(zai)成(cheng)本高、操(cao)作復雜、對低濃度(du)廢水的(de)處理(li)較難等缺(que)點。因(yin)此(ci),近年來(lai)(lai)人們(men)提出了(le)一種新的(de)含(han)金屬廢水處理(li)技術———生物吸附(fu)法(fa)。生物吸附(fu)法(fa)具有投資(zi)少、操(cao)作成(cheng)本低、高吸附(fu)率、高選擇性、不產(chan)生二次污染(ran)等優點,越(yue)來(lai)(lai)越(yue)受到人們(men)的(de)重視。
微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)像(xiang)離(li)子(zi)交換樹脂一樣的(de)(de)離(li)子(zi)交換特性。特別是藻類、真(zhen)菌、細菌等具有(you)這種特性的(de)(de)細胞壁結構(gou),所以藻類、真(zhen)菌、細菌均可作(zuo)為生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)附劑(ji)。將(jiang)利用微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(活的(de)(de),死的(de)(de)或它(ta)們的(de)(de)衍生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)) 分(fen)離(li)水(shui)體系中(zhong)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子(zi)的(de)(de)過程叫生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)附。生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)附作(zuo)為一個新工藝可以用于金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)去除和含重金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)工業(ye)污水(shui)的(de)(de)解毒方(fang)面。飽和生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)附劑(ji)中(zhong)沉(chen)積金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)解吸(xi)是容易完成的(de)(de),因(yin)為它(ta)們在(zai)洗(xi)液(ye)中(zhong)很(hen)(hen)容易從吸(xi)附劑(ji)中(zhong)釋(shi)放出來,與此同時, 生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)附劑(ji)也(ye)得到(dao)了再生(sheng)(sheng)以用于下一個循環。這些優點和低價(jia)格使其有(you)很(hen)(hen)高的(de)(de)商業(ye)價(jia)值,在(zai)污水(shui)解毒的(de)(de)環境應用方(fang)面有(you)特殊的(de)(de)競爭優勢。
國內(nei)外有(you)(you)關生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)多數研(yan)究(jiu)表(biao)明,微(wei)生(sheng)物(wu)對重金屬(shu)離子(zi)(zi)表(biao)現出了良好的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)性能,而微(wei)生(sheng)物(wu)來源廣泛(fan),價(jia)格低(di)廉,與其它(ta)非(fei)生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑相比較, 具(ju)有(you)(you)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)快速(su)、對鈣鎂離子(zi)(zi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量少(shao)、pH 和溫度條件范圍寬、投資少(shao)等優點(dian),如能將其應(ying)用(yong)于工業生(sheng)產,則(ze)可以(yi)從廢水(shui)中(zhong)(zhong)回收(shou)金屬(shu)資源,也可以(yi)從自然水(shui)體(ti)中(zhong)(zhong)提煉金屬(shu),將具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)應(ying)用(yong)前景。微(wei)生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)金屬(shu)離子(zi)(zi)的(de)(de)研(yan)究(jiu)的(de)(de)歷史并(bing)不長,國外研(yan)究(jiu)的(de)(de)興起是從上世紀(ji)70 年代開始(shi)的(de)(de),在近30 年的(de)(de)研(yan)究(jiu)過(guo)程中(zhong)(zhong),取得了一定(ding)的(de)(de)成果,但微(wei)生(sheng)物(wu)從自然水(shui)體(ti)中(zhong)(zhong)提煉金屬(shu)或微(wei)生(sheng)物(wu)去除廢水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)金屬(shu)離子(zi)(zi)一直(zhi)只(zhi)處于實驗室研(yan)究(jiu)狀(zhuang)態(tai),要想生(sheng)物(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)應(ying)用(yong)于實際(ji)工業生(sheng)產還需要做進一步的(de)(de)研(yan)究(jiu)。
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