摘要：用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词：吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法 [1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法[2]。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处理7 h，4000转下离心分离30 min，洗涤，120 ℃下烘干过夜。改性高岭土的处理过程为：取5 g高岭土加入2 g SiO2，1 g Na2CO3，1 g KClO3放入研钵中研细，混匀，置于高温炉中，控制温度在800 ℃，恒温3 h。活性炭直接取自于资环实验室。黄褐土采自于安徽科技学院种植科技园，土壤样品采集后，风干，过100目筛备用[4]。
生物吸附法去除重金属离子的研究进展 摘要：本文主要对生物吸附去除重金属离子污染的研究现状进行了综合评述。 首先，介绍了重金属污染的危害和传统去除重金属离子的技术存在的局 限性，指出生物吸附法作为新兴的处理方法的优势；然后，讨论了生物 吸附剂的来源及特点，生物吸附重金属的机理研究，影响重金属生物吸 附的因素以及重金属离子的解析；最后，展望了生物吸附在去除重金属 离子的前景，也提出了其存在的局限性。 1前言 重金属一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属，如铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)等。这些难降解的重金属随工业废水的超量排放对环境构成威胁,通过食物链在生物体富集,破坏生物体正常代活动,危害人体健康。自从日本发生轰动世界的水俣病(汞中毒)和痛疼病(镉中毒)后,如何治理重金属废水,已经受到科学家们的普遍关注[1]。因此，有效地处理重 金属废水、回收贵重金属已经成为当今环保领域和食品安全领域中重要的课题。 目前处理含重金属废水的方法主要有化学沉淀、溶解、渗析、电解、反渗透、蒸馏、树脂离子交换与活性炭吸附等。各种方法的优缺点如表一所示. 表1 去除重金属离子传统技术[2] Table 1 Conventional technologies for heavy metal removal 处理方法优点缺点 化学沉淀和 过滤简单、便宜对于高浓度的废水,分离困难效果较差,会产 生污泥 氧化和还原无机化 需要化学试剂生物系统速率慢 电化学处理可以回收金属价格较贵 反渗透出水好,可以回用 需要高压膜容易堵塞价格较贵 离子交换处理效果好,金属可以回 收 对颗粒物敏感 树脂价格较贵 吸附可以利用传统的吸附剂 (活性炭) 对某些金属不适用 蒸发出水好,可以回用 能耗高价格较贵产生污泥
重金属离子吸附剂的策划书随着我国IT 行业、化学和冶金工业的快速发展，来自电解液、电镀液中的铅、铜、铬、锌等重金属离子的废水对环境的污染越来越严重，采用重金属离子吸附剂技术处理后可以达标排放,也可回收。 重金属离子吸附剂的实际消费者是化工、冶金、电镀、IT生产企业，使用者和购买决策者是污水处理人员和厂长，实际购买者是采购部门。市场特征呈现为使用者、购买决策者与实际购买者分离的特殊性。随着我国节能减排政策的大力实施，这将会极大地推动企业的实际需求以及决策者的购买意愿。 重金属离子吸附剂市场是集团市场，购买过程属集团购买行为，人员推销及技术服务是最有效的销售方式。工厂首先根据污水类型和要求选择吸附剂种类、规格，同时会受使用习惯、品牌好坏、地域差异等因素的影响。 重金属离子吸附剂属于化工污水处理设备类，环保管理机构如国家环保管理局制定的宏观政策法规会对其发展产生重要影响。 对于化工污水处理设备的销售国家没有严格的要求，只要产品合格，能满足企业需求即可，所以其生产过程主要执行《企业标准》。 一. 生产工艺流程 (一).生产要求： 1.生产周期：从原料到吸附剂产品的生产周期为15天。 2.工人要求：相关专业大专以上学历、经过三个月的专业培训。 3.技术关键：重金属离子吸附剂制备的工艺。 （二）.厂址选择： 原材料采用汽车运输，运输量不大，对道路要求不高；每月用水300吨左右，用电1000千瓦，一般投资环境均能满足；公司坐落于风景宜人的国家级（合肥）高新技术产业开发区，邻近中国科学院合肥分院与大蜀山自然风景区，交通便利。
公司占地3500多平方米，分为生产厂区、办公区、设有生产加工车间、销售部、售后服务中心、研发中心、质检部、企划部以及办公室等多个部门。 （三）.生产工艺流程： 1.原材料： 废水处理设备以重金属离子吸附剂为核心材料；通过它的阴、阳离子交换基团来吸附、分离重金属离子。 2.生产设备 表1. 生产设备一览表 3.生产工艺流程
毕业论文 论文题目：介孔二氧化硅材料重金属离子吸附性能研究
Kunming University of Science and Technology Graduation Thesis Thesis Title :The adsorption properties of mesoporous silica materials for heavy metal ion College :Environmental Science and Engineering College Specialty : Renewable resources, science and technology Class:081 Student ID :200810703112 Name :Chen Dawei Teacher :Zhu Wenjie 目录 第一章、绪论 (6) 1.1 国内水环境污染现状及危害 (6)
1.2 水体重金属污染的治理方法 (7) 1.2.1 物理化学方法 (7) (1) 稀释法 (7) (2) 混凝沉淀法 (7) (3) 离子还原法和交换法 (7) (4) 电动力学修复技术 (8) (5) 吸附处理技术 (8) 1.2.2 生物修复法 (9) (1) 植物修复法 (9) (2) 动物修复法 (10) (3) 微生物修复法 (10) 1. 3 介孔二氧化硅材料简述 (10) 1.3.1多孔无机材料的分类 (11) 1.3.2具有有序孔道结构介孔材料的发现 (11) 1.3.3介孔二氧化硅材料 (12) (1) 合成的基本特征 (12) (2) 生成机理 (12) (3) 介孔氧化硅的结构 (13) 1.3.4 介孔材料的研究展望 (13) 第二章、实验 (14) 2.1实验设备和试剂 (14) 2.2 实验 (14) 2.2.1铜离子吸附实验 (14) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (14) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (15) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (15) 2.2.2 铅离子的吸附试验 (15) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (15) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (16) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (16) (4) 介孔二氧化硅材料在不同PH下吸附性能测试 (16) 2.2.3Cd2+的吸附试验 (17) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (17) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (17) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (17) (4) 介孔二氧化硅材料在不同pH下吸附性能测试 (18) 第三章、实验结果处理与分析 (18) 3.1 计算公式 (18) 3.2 铜离子吸附结果分析 (19) 3.2 铅离子吸附结果分析 (22) 3.3 Cd2+吸附结果分析 (25) 第四章、结论与建议 (28) 一. 结论 (28) 二.建议 (28)
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5c5186848.html, 重金属生物吸附技术探讨 作者：陈卓 来源：《中国高新科技·上半月》2017年第03期 摘要：作为新兴重金属吸附技术，生物吸附技术拥有良好的发展前景。文章分析了重金属的生物吸附机理及优势，分别探讨了生物絮凝吸附技术、植物修复吸附技术等生物吸附技术的应用现状，以供参考。 关键词：重金属生物吸附机理；生物絮凝吸附技术；植物修复吸附技术 文章编号：2096-4137（2017）07-071-03 DOI：10.13535/https://www.doczj.com/doc/5c5186848.html,ki.10-1507/n.2017.07.17 在城市化建设的过程中，排放了大量工业废水、城市污水，存在于其中的重金属则通过食物链给生物和人类带来了威胁。所以，重金属污染治理技术一直是研究重点。生物吸附技术能够在吸附土壤、废水中重金属的同时，不产生二次污染，因此值得进一步研究和推广。 1 重金属的生物吸附机理及优势 1.1 重金属生物吸附机理 重金属生物吸附机理十分复杂。就目前来看，生物吸附剂种类较多，大致可以划分为藻类、有机物、细菌、霉菌和酵母。而只要生物体及其衍生物能够用于吸附分离水溶液中的重金属离子，就能被当作生物吸附剂，所以生物吸附剂拥有广泛来源，吸附机理也有一定的差别。从生物细胞活性的角度来看，可以划分为活细胞吸附和死细胞吸附这两种机理。其中，活细胞吸附的第一阶段为生物吸着过程，通过配位，重金属离子可以与细胞实现离子交换。在物理吸附和微沉淀等作用下，重金属离子也能在细胞表面得到复合。在活细胞的生物积累阶段，重金属离子会在载体协助、离子泵等作用下进入细胞内。采用死细胞进行重金属吸附，主要利用生物吸着作用，即活细胞吸附的第一个阶段。生物之所以能够吸附重金属离子，主要是由于生物细胞与动物细胞不同，其细胞原生质膜外存在有细胞壁，能够避免生物受外界环境伤害，并且能够与介质中可溶物质发生作用。此外，生物细胞壁表面存在电荷，能够产生特性吸附。 1.2 重金属生物吸附优势 重金属的排放将对环境造成严重环境污染，而采用化学沉淀、活性炭吸附等传统技术进行重金属吸附处理，不仅需要较高的成本投入，还容易导致二次污染的产生。采用生物吸附技术，可以利用生物体本身成分特性或结构完成重金属离子吸附，并利用固液两相分离将溶液中的重金属离子去除。相较于其他技术，采用生物吸附技术能够在低浓度下对重金属离子进行有选择性的吸附，并且获得较高的处理效率。比如通过选取合适的微生物菌种，就能完成一些贵重金属的回收。同时，由于生物吸附剂来源广泛，所以采用该技术的投资成本较小，运行费用也较低。比如对于发酵业来讲，就可以利用废菌体进行重金属污水处理。Dhakal等人就提出了
文章编号:１００１-９７３１(２０１８)１２-１２１０７-０６ 吸附重金属离子的核壳纤维的制备与研究? 赵冬梅１,白莉１,刘宇１,藏琳琳２,李坚３ (１．黑龙江东方学院食品与环境工程学部,哈尔滨１５００６６; ２．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨１５００９０; ３．东北林业大学生物材料科学与工程教育部重点实验室,哈尔滨１５００４０) 摘要:为了制备低成本二强吸附二高效二环境友好的新型吸附剂,首先以不同比例的聚甲基丙烯酸和醋酸纤维素混合溶液作为纺丝液,采用单轴静电纺丝制备出纳米纤维三通过透射电镜,红外光谱和X射线光电能谱证明纤维具有明显的核壳结构三同时表征了纤维的热稳定性和力学性质三然后研究了p H值二初始离子浓度二吸附时间和醋酸纤维素含量对纤维吸附二价铜离子性能的影响三最后,通过对纤维进行吸附和解吸测试,研究了影响纤维重复利用性的因素三结果表明,具有核壳结构的纳米纤维可以有效的吸附二价铜离子,并通过反复的吸附和解吸实现材料的循环利用三 关键词:吸附;重金属;核壳结构;纤维 中图分类号: TQ３１文献标识码:A DOI:１０．３９６９/j．issn．１００１-９７３１．２０１８．１２．０１６ ０ 引言 重金属引起的水污染不但会带来严重的环境问题,还会对人体的健康造成危害,例如过量的铜离子会引发胃肠道中毒,严重可造成低血压甚至休克死亡[１-３],高浓的汞会造成人体急性中毒,损害脑组织[４-６]三过量的镉会对肾脏造成慢性损害,严重者可因 虚脱而死亡[７-１２]三因此,去除水中的重金属离子是水处理的一个关键问题三传统的技术存在处理效率低下二运行条件严苛二处理费用高以及二次污染等问题三吸附技术可以有效的富集水中重金属离子,因此备受科研工作者的青睐三然而传统的活性炭作为吸附剂时,原料消耗量大,污水处理的成本提高三因此,如何开发出低成本二强吸附二高效二环境友好的新型吸附剂是亟待解决的问题三 聚甲基丙烯酸(PMAA)是一种螯合型的树脂,自身含有大量的羧酸官能团,因此可以作为吸附剂使用三然而,PMAA在水中的溶解性很高,容易造成二次污染三醋酸纤维素(CA)是一种纤维素改性物,表面上可以修饰一些官能团例如 NH２二 SO３H二 COO H 等,常被用于吸附重金属离子[１３-２２]三静电纺丝技术可以制备出高孔隙率,高比表面积的纳米纤维三通过在其表面上进行接枝修饰,可以使纤维表面具有一定量的功能性基团,然而目前常用的方法普遍存在接枝效率低,吸附能力有限的问题三 本文以CA和PMAA的共混液作为纺丝液,采用静电纺丝技术制备出具有核壳结构的纤维三PMAA 作为纤维的壳层,其大量的 COO H对水中的重金属离子有很强的吸附作用,CA作为纤维的核层,不溶于水,起到支架的作用,解决了传统聚甲基丙烯酸吸附水中的重金属离子后从水中分离困难的问题三 １实验 １．１药品 醋酸纤维素,甲基丙烯酸,过硫酸钾,N,N-二甲基甲酰胺(DMF),乙醚,氯化铜,氢氧化,盐酸和EDTA三所有药品的生产厂家都为国药集团化学试剂有限公司三甲基丙烯酸需要减压提纯后再使用三１．２实验步骤 １．２．１ PMAA的制备 三口圆底烧瓶中依次加入１３７mLα-甲基丙烯酸,０．２８７２１g过硫酸钾,８００mL去离子水,氮气环境下９０?水浴加热８h三反应结束后,在聚合产物中加入乙醚,搅拌一段时间后,静置倒去上层清液,剩余固体在８０００r/min的转速下离心１０min三将离心后的乳白色固体重新溶解在去离子水中,再用乙醚洗涤,离心三洗涤３次后将聚甲基丙烯酸５０?真空干燥２４h 得到纯净的透明固体状聚甲基丙烯酸三１．２．２ CA/PMAA核壳纤维纺丝液的制备 按照不同的质量比称取CA和PMAA,加入一定量的DMF,９０?加热搅拌３６h,充分溶解三 ７０１２１ 赵冬梅等:吸附重金属离子的核壳纤维的制备与研究 ?基金项目:黑龙江省博士后科研启动金资助项目(LBH-Q１６０４０);黑龙江东方学院横向课题(HDFHX１６０１１３,HDFHX１７０１０３)收到初稿日期:２０１８-０７-２７收到修改稿日期:２０１８-１０-３０ 通讯作者:藏琳琳,E-mail:８７１３６６１６２＠qq．com;李坚,nefuli j ian＠１６３．com 作者简介:赵冬梅(１９７３－),女,黑龙江五常人,副教授,博士后,师从李坚院士,主要从事功能高分子复合材料研究三万方数据
几种吸附材料处理重金属废水的效果 来源：考试吧（https://www.doczj.com/doc/5c5186848.html,）2006-3-5 13:27:00【考试吧：中国教育培训第一门户】论文大全 摘要用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法[1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处
高分子材料进展 ------海藻酸钠吸附重金属离子的文献综述 高材071 郑剑 200738575113 (嘉兴学院生化学院, 浙江嘉兴) 2009年12月26日 摘要：概述了海藻酸钠在重金属污染治理方面的应用及国内外研究现状和发展前景．分别从海藻酸钠作为吸附剂直接吸附和作为固定化细胞的载 体以及与其他物质联合使用，分析了对重金属的去除效果及对固定化 细胞的影响。分析表明，海藻酸钠以其特有的结构和性质在重金属污 染治理方面有较好的应用，具有广闻的发展前景。 关键词：海藻酸钠；重金属；固定化；甲壳胺；凝胶球 前言 由于人类社会的发展，使得越来越多的污染物质排放到环境中，其中重金属污染问题尤为严重。由于重金属一般具有较大的毒性、高的移动性和低的中毒浓度，在水体中不能被生物降解，某种重金属还可在微生物作用下转化为毒性更强的重金属化合物。人通过饮水及食物链的作用，使重金属在体内富集而中毒，甚至导致死亡。如何科学有效地解决重金属对水体的污染已经成为世界各国政府以及广大环保工作者研究的热点之一。目前，重金属废水处理最常用的方法：化学沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法、气浮法等。【1】但这些传统的方法由于存在沉淀物二次污染及操作费用和原材料成本过高等原因，不适宜处理低浓度的重金
属废水。因此，人们都在寻求适于处理低浓度重金属废水的新方法。目前，固定化细胞技术在废水处理中受到重视，特别是处理重金属废水时效果良好，且表现出巨大的潜力，成为今年来国内外学者研究的热点。不同的固定化方法对固定化载物有不同的要求，为了增强固定化效果，保证生物的活性，提高固定化细胞对重金属离子的去除性，科学工作者纷纷在寻求和研究理想的固定化载体。【2】海藻酸钠是褐藻类的天然高分子，是一种无毒，亲水性的天然多糖类化合物，它是由β—l，4结构的D型甘露糖醛酸钠盐和α-l，4结构的L型古罗糖醛酸钠盐共聚而成，其结构见图l【3】。海藻酸钠具有良好的溶解特性(可溶于水，不溶于有机溶剂)，良好的粘性、生物相容性、成膜性等特点，近些年来在国内外引起人们的关注。但是，海藻酸钠有很大的亲水性，成膜后强度、弹性不够理想，需对其进行改性。【4】 图一：海藻酸钠的结构 海藻酸钠（C 5H 7 4 COONa） n 是海藻酸的钠盐，由于海藻酸钠分子中含有大量游 离的羧基，能够与金属离子发生反应，吸附时重金属离子与其中的金属离子（Na2+）发生离子交换，因此具有吸附重金属离子的能力,可以作为吸附重金属的吸附剂。 1作为吸附剂直接吸附重金属 由于海藻酸钠分子中含有大量游离的羧基，能够与金属离子发生反应，吸附时重金属离子与海藻酸钠中的Na+离子发生离子交换，因此具有吸附金属离子的能力。研究表明，海藻酸钠对汞、铜、镉等重金属离子都具有一定的吸附能力。可以作为吸附重金属的吸附剂。 秦益民等【5】为了研究不同种类的海藻酸纤维对铜离子的吸附性能，用盐酸及硫酸钠水溶液处理海藻酸钙纤维，分别得到海藻酸及海藻酸钙钠纤维。并且，。把三种纤维分别与合铜离子的水溶液接触后，在不同的时问段测试溶液中铜离子的浓度。结果显示：海藻酸、海藻酸钙及海藻酸钙钠纤维对铜离子均有较好的吸
[摘要]介绍生物吸附法在重金属废水中的应用。探讨了藻类、细菌和丝状真菌对重金属吸附的机理。生物体上的阴离子对吸附重金属的影响较大。[关键词]重金属；生物吸附；机理；阴离子1引言随着经济的快速发展，废水的大量排放，土壤和水源中重金属积累的加剧，重金属污染越来越引起人们的关注，治理和回收重金属也已成为一个热点课题。传统的治理方法有沉淀、离子交换法、电化学法、膜分离技术等。但这些方法成本高、选择性低、能耗高，并可能产生二次污染。近年来采用生物吸附法去除废水中的重金属国外已有报道，而国内较为少见。该法以其原材料来源丰富、成本低、吸附速度快、吸附量大、选择性好等优势受到越来越多的重视。生物体借助化学作用吸附金属离子称为生物吸附。藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用，并具有成本低、选择性好、吸附量大、浓度适用范围广等众多优点、而且带来的环境污染小，可作为一种廉价吸附剂。2藻类吸附重金属的研究藻类是一类光合自养生物，对许多重金属具有良好的生物富集能力，可广泛应用于改造已经被重金属污染、其他生物难以生存的水域，利用藻类作为生物反应器在工业污水排放之前进行处理，或用于回收贵重金属离子，既节约资源，又避免了环境污染。J.L.Gardea-Torresdey等研究了近十种的藻类对重金属镍的吸收，通过静态吸附比较了不同藻类的吸附能力，并对藻类进行了固定化，利用柱子从稀溶液中富集镍。而且对藻类吸附重金属的机理进行了探讨，认为是由于细胞壁上的阴离子基团与溶液中的镍发生化学吸附使得镍吸附在藻类的表面，并在5分钟之内达到平衡。李志勇等[1]在通过对非活性藻体的研究发现，细胞壁上的多糖和蛋白质是吸附重金属的主要物质。赵玲等[2]对藻体及其含有的多糖进行了研究，实验结果论证了李志勇等人的结论，纯多糖也能从溶液中吸附重金属，能力与藻体相当，从而认为藻细胞对金属离子的吸附，主要是多糖的吸附作用，多糖与金属离子的结合主要是通过多糖的羟基和酰胺基与金属离子进行络合作用的。3微生物菌体对重金属的吸附微生物与重金属之间相互作用的研究已有数十年之久。在长期的理论研究和实际应用中，人们发现：包括真菌在内的许多种微生物对一些金属均具有抗性。并已证明：微生物在自然界对重金属的迁移转化起着重要的作用。因此，深入研究微生物对重金属的抗性，不仅能丰富微生物的生理学、生态学、生物化学及遗传学的理论，而且在应用生物技术治理工业废物污染、保护人类生存环境等方面也具有重要的意义。国外学者在20世纪80年代初就开始了微生物对重金属吸附的研究，大量研究结果表明，一些微生物如细菌、丝状真菌、酵母等对金属有很强的吸附能力。3.1丝状真菌对重金属的吸附丝状真菌对重金属有很强的吸收能力，有资料表明[3]，将含曲霉、毛霉、青霉以及根霉的丝状真菌菌丝培育物干燥、磨碎并经筛分，使其成为可贮存的生物体，用于处理含Cd、Pb、Ni、Zn的工业废水。在pH＝7时，可以除去98的Pb、97的Zn、92的Cd，以及74的Ni。1kg毛霉和根霉粉末可净化(pH＝7)含10mg/L锌的废水5000L。在铀的处理过程中，根霉菌(R.arrhizus)对铀的吸附量可高达200mg／g干重；黄青霉(Penicilltum)不但对铀有较强的吸附能力，对铅的吸附能力也不差，而霉菌(A.orchidis)对铅也有良好的吸附性能，毛霉素目霉菌对金属吸附能力的范围较广，有望成为优良的吸附剂。3.2酵母对重金属的吸附酵母对重金属的吸附，国内有这方面的报道，李明春等[4]利用活性和非活性假丝酵母菌对铜、镉、镍的吸附能力进行研究，实验表明，30min时吸附量已达到总吸附量的90以上。李峰等[5]在对产朊假丝酵母对铜离子吸附机理研究中发现细胞壁是酵母吸附重金属离子的主要部位。细胞壁的蛋白酶酶解实验证明，对胰蛋白酶不敏感的细胞壁嵌合蛋白是铜离子吸附的主要位点。3.3细菌对重金属的吸附细菌对重金属有极强的抗性，可以与重金属之间发生反应，在低浓度下，重金属能促进细菌的发育和生长。AngelaVecchio和D.H.Nies 在研究细菌对重金属的吸附时发现细菌的细胞膜和细胞壁上的各种阴离子基团如磷酸根、乙酸根和氨基酸与重金属发生交联，从而使得细菌能够吸附重金属。AngelaVecchio在实验中发现Brevibacterium菌体在吸附铜、铅和镉的时候，铅的存在可以抑制菌体对铜和镉的吸附。
1 化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点： （1）中和沉淀后，废水中若pH 值高，需要中和处理后才可排放； （2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al 等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH 值，实行分段沉淀；（3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理； （4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH 值在7—9 之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr 主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3 沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3 法、铁屑法、SO2 法等。 应用化学还原法处理含Cr 废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr 废水中加入过量的FeSO4，使Cr6＋还原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，调节pH 值至8 左右，使Fe 离子和Cr 离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应，
水中重金属离子吸附研究 1 引言 重金属作为一类常规的水体污染物,因其具有毒性较高,无法降解等特点,成为水体污染物中危害极大且备受关注的一种.随着工业的发展,重金属的污染问题日益突出.目前为止,对于水体的重金属污染,主要的处理方法包括吸附法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物絮凝法等.其中,吸附法拥有材料便宜易得,操作简单,重金属处理效果较好等优点,因而被研究者所重视. 吸附法是使重金属离子通过物理或者化学方法粘附在吸附剂的活性位点表面,进而达到去除重金属离子目的的方法,常用的吸附剂包括天然材料和人工材料两种,天然材料包括活性炭(Mouni et al., 2011)、矿物质(Kul and Koyuncu, 2010)、农林废弃物(谭优等,2012)、泥沙(夏建新等,2011)等,人工材料包括纳米材料(黄健平和鲍姜伶,2008)等.一般来说,天然材料较易获取,成本较低,但吸附效果较差,人工材料制备成本高于天然材料,但吸附效果较好. 由Kasuga于1998年首次合成的钛酸盐纳米管(Titanate Nanotubes,TNTs)是近年来新兴的人工吸附材料(Kasuga et al., 1998).由于TNTs表面积大,管径小,表面富含大量离子交换位点(Liu et al., 2013;Wang et al., 2013a; Wang et al., 2013b),使得TNTs拥有极强的重金属离子吸附性能,研究证明其对水中的Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附能力分别超过了500 mg·g-1和200 mg·g-1,远超于其他吸附材料(Xiong et al., 2011).同时,由于其良好的沉降性能和极快的吸附速率,以及易于解吸再生的特点(Wang et al., 2013b),使得TNTs拥有良好的研究价值和应用潜力. 然而,传统的TNTs合成方法以P25型TiO2为钛前驱体,需130 ℃水热反应72 h(Wang et al., 2013a; Liu et al., 2013),较长的高温反应时间带来了较高的能量消耗,限制了其在工业上的应用前景(Ou and Lo, 2007).为了克服这此缺陷,本文采用纳米级锐钛矿作为反应的原材料,成功的将水热反应时间缩短为6 h,大大节约了生产制备的成本,为TNTs在实际工业领域的应用创造了便利条件.同时,文章中利用TEM、XRD和FT-IR等多种表征手段对新制备的材料进行了表征,并研究了其对重金属离子的吸附行为,证实了新制备的材料具有良好的重金属吸附效果及吸附选择性. 2 材料与方法 2.1 实验试剂与仪器 本研究中的使用的化学试剂均为分析纯或以上.TiO2(锐钛矿颗粒,99.7%,平均粒径25 nm)购于Sigma-Aldrich 公司;NaOH、HCl、无水乙醇等(分析纯)和KBr(光谱纯)购于国药集团化学试剂有限公司;PbCl2(>99.5%)、CdCl2·2.5H2O(>99.0%)和CrCl3·6H2O(>99.0%)用以配制相应的重金属储备液,均购自天津市光复精细化工研究所.分别称取0.6711 g PbCl2、1.0157 g CdCl2·2.5H2O和2.5622 g CrCl3·6H2O于500 mL容量瓶中,用以配制1000 mg·L-1的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)储备液. 2.2 TNTs的合成与表征
改性沸石对重金属离子吸附性能的试验研究 谢华林1,2 李立波2 (1 湖南工学院化工系,衡阳 421008;2 中南大学化学化工学院应化系,长沙 410083) 摘 要 在静态和动态条件下,研究了改性斜发沸石对工业废水中重金属离子Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的吸附。结果表明,改性斜发沸石对重金属离子有较好的吸附,p H值是影响吸附的主要因素。采用1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)混合溶液作为斜发沸石的再生剂,可使其重复再生使用。 关键词 改性沸石 吸附 重金属离子 再生 Experimental Study on Adsorption Capability about The Heavy Metal Ions from Water Using Modified Clinoptilolite Xie Hualin1,2 Li Libo2 (1 Department of Chemical Engineering,Hunan Institute of Technology,Hengyang 421008;2 College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University,Changsha 410083) Abstract The adsorption capability of natural clinoptilolite can be improved by modification.The adorption effect of modified clinoptilolite to heavy metal ions from waste water such as Cu2+,Zn2+,Cd2+and Pb2+was studied under static state condition and dynamic state condition.The results showed that modified clinoptilolite had better adsorbability for heavy metal ions,moreover p H value of solution was the main factor affecting adsorption. The mixed solution of1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)could be repeatedly used as the regeneration reagent of clioptilolite. K ey w ords modified clinoptilolite absorb heavy metal ions regenerate 工业废水中主要含有Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子。目前,我国多采用化学沉淀法处理含重金属离子的废水,但由于不同重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳p H值不同,以及某些重金属离子可能与溶液中其他离子形成络合物而增加了它在水中的溶解度,所以处理效果并不理想;另外,重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀,一部分会在排放中随p H值的降低而重溶于水,也使处理效果不理想。 沸石是一族具有连通孔道、呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物,特殊的晶体化学结构使沸石拥有离子交换、高效选择吸附、催化、耐酸、耐辐射等优异性能和环境属性。斜发沸石作为天然沸石家族的一员,被认为是一种有工业应用前景的矿物,国内外对其性能及应用的研究较多[1～5]。本文介绍了通过NaCl和N H4Cl将斜发沸石改性为钠型和铵型沸石,在静态和动态条件下,通过对水中Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的吸附研究,探讨了它们的吸附机理和改性斜发沸石处理工业废水中重金属离子的可行性,取得良好的效果,为工业水处理提供了一种高效而实用的新方法。 1 试验 1.1 主要仪器与试剂 ICPS21000Ⅱ型等离子体原子发射光谱仪(日本岛津);p HS22型酸度计;7621型电动搅拌机;ST2 03A型比表面孔径测试仪;超级恒温水浴箱;马弗炉;烘箱;电动振荡器;粉碎机;棒磨机。 重金属标准溶液:Cu、Zn、Cd、Pb标准溶液(1000mg/L)由国家标准物质研究中心提供,然后据不同元素测定需要,配制成适当浓度的标准溶液。 NaCl、N H4NO3、H2SO4、HCl、HNO3、NaOH,均为分析纯;水为亚沸蒸馏水。 1.2 样品制备及其化学成分 选取一定量的块状斜发沸石原矿和烟煤,分别用粉碎机粗碎至3～5mm,再分别用棒磨机细磨至200目左右,然后过200目筛。将沸石粉和煤粉(质量比为 2.5∶1.0)充分混匀,加入适量水搅拌挤压成粒状,在l00℃下烘干后,于650℃马弗炉中灼烧60min,取出自然冷却至室温,制得20～40目、40～60目、60～80目、80～100目粒级,供试验用。 沸石的化学成分(%):SiO2,70183;CaO,3138; Al2O3,11178;Fe2O3,0167;MgO,1106;MnO,0104; TiO2,0131;K2O,2123;Na2O,0145。硅铝比SiO2/ Al2O3,10114;铵离子交换容量,12316mmoL/100g。 1.3 沸石改性 1.3.1 改性钠型斜发沸石:选取经破碎、筛分后粒 第28卷第1期2005年1月 非金属矿 Non2Metallic Mines Vol.28No.1 Jan.,2005
第25卷 第4期海洋环境科学Vol.25,No.4 2006年11月MARIN E ENV IRONM EN TAL SCIENCE Nov.2006 【综 述】 蓝藻对重金属的生物吸附研究进展 陈思嘉1,郑文杰1,2,杨 芳1,2 (1.暨南大学化学系,广东广州510632;2.暨南大学水生生物研究所,广东广州510632) 摘 要:生物吸附作为目前重金属废水处理中最有前途的方法之一,其吸附机理、吸附量影响因素、吸附模型、吸附工艺以 及各种生物吸附剂的吸附特性等已被广泛研究。寻找对重金属具有特异性吸附与较强吸附能力的生物体是生物吸附领域的一个永恒课题。蓝藻是世界上分布最广的生物,本文较全面的介绍了蓝藻对重金属的吸附特性与基因工程在构建高吸附性能蓝藻方面的研究进展,并对生物吸附剂的开发应用前景作了展望。 关键词:蓝藻;重金属;生物吸附;废水处理 中图分类号:X55;Q949122 文献标识码:A 文章编号:100726336(2006)0420103204 Study advances on heavy metals bio2absorbed by cyanobacteria CHEN Si2jia1,ZHEN G Wen2Jie1,2,Y AN G Fang1,2 (1.Department of Chemistry,Jinan University,Guangzhou510632,China;2.Insititute of Hydrobiology,Jinan University; Guangzhou510632,China,) Abstract:The bio2absorption is one of the most promising technology in treatment of wastewater contained the heavy metals at pre2 sent.The bio2absorbing mechanism,models,technique,factors,affect capacity and properties have been widely studied.Seeking the organisms,which have excellent absorbency to the heavy metals in the wastewater is a permanent work in the research. Cyanobacteria is the most widespread life in the world.The bio2absorption properties of cyanobacteria are summarized in this paper, and progress in the construction of cyanobacteria of high bio2absorption performance by gene engineering is also introduced.The prospect of development and application of bio2absorbents is elucidated. K ey w ords:cyanobacteria;heavy metals;bio2absorption;wastewater treatment 在众多的重金属废水处理方法中,生物吸附是最有效与最有前途的方法之一。用于生物吸附的原料有细菌、真菌、藻类、少数高等植物及其代谢产物以及淀粉、纤维素、壳聚糖等有机物。生物吸附剂的来源是影响其制造成本的最重要的因素[1]。从经济角度考虑,人们已将目光投向发酵工业中大量的废菌体、废水处理厂的剩余活性污泥和丰富的藻类资源上。 许多藻类具有富集金属的能力,其吸附性能往往比其他生物高。其中褐藻对重金属的生物吸附研究已有较全面的综述报道[2]。蓝藻是世界上分布最广的生物,在淡水、海洋和陆地都能见到蓝藻的踪迹,许多种类还能生长在极端环境下,具有很强的抗逆性。在生物进化上,蓝藻是唯一的原核藻类,与其他真核藻类有明显的不同点,其细胞结构更接近于光合细菌,因此也称蓝细菌。在生物吸附研究中,蓝藻与其他藻类常被视为两类性质不同的吸附材料[2,3]。蓝藻丰富的生理生化特性决定了其吸附特性有别于其他藻类,关于蓝藻对重金属的吸附研究目前非常活跃。 1 蓝藻吸附重金属的生理生化基础 生物体对重金属的选择性吸附与吸附效率很大程度上是由细胞壁的性质决定的。藻类细胞壁带一定的负电荷,具有较大的表面积和粘性,可提供许多官能团如羟基、羧基、氨基、酰胺基、磷酸根等与金属离子结合。一些 收稿日期:2005205223,修订日期:2005207229 基金项目:教育部重点项目(01141);广州市科技计划项目(20012J2010201) 作者简介:陈思嘉(1980-),女,广东省汕头市人,硕士研究生,研究方向:生物无机化学。 通讯联系人:郑文杰.E2mail:tzhwj@https://www.doczj.com/doc/5c5186848.html,
碳材料对重金属的吸附及gamma射线辐照还原 一：碳材料的选择 活性炭；活性炭纤维；碳纳米管；磁性多孔碳材料；氧化石墨烯①。 材料的选择主要考虑材料的吸附容量和吸附速度，还需要考虑材料的机械强度，选择性跟抗干扰性。然后再对材料进行一系列的预处理。 常用的处理方法： 1 化学试剂处理 2 辐射照射处理 3 共聚接枝 比如具有吸附能力碳纳米管（CNTs）的预处理，就是选用一定浓度的过氧化氢，次氯酸钠，硝酸，高锰酸钾溶液。吸附能力增强的几个原因。 二：材料的吸附 材料的吸附性实验，即是一种探究性优化实验。 资料中一般用材料吸附一些生活生产中常见的重金属污染物。如：镉离子，铜离子，铅离子，铬离子等等。随即研究这种材料在不同时间，不同的pH，不同的吸附剂用量。依此得出这种材料最佳的吸附条件。 最后绘制等温吸附曲线。用朗缪尔，弗罗因德等温吸附方程式拟合。继而进一步分析这种材料的吸附机理。 三：gamma射线的辐照还原 辐照还原的实质就是对已经吸附的重金属离子进行解析。使这种吸附材料能够重复利用。 附录： ①：其吸附机理可大致分为三大类：10 不发生化学反应，由分子间的相互引力
产生吸附力即物理吸附。20 发生化学反应，通过化学键力引起的化学吸附。30 由于静电引力使重金属离子聚集到吸附剂表面的带电点上，置换出吸附剂原有的离子的交换吸附。 活性炭对金属离子的吸附机理是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附，同时还有金属离子同其表面含氧基团之间的化学吸附以及金属离子在其表面沉积而产生的物理吸附。 两个常用的等温式：langmuir，freundlich
斜对角线原则 材料的吸附容量和吸附速度，还需要考虑材料的机械强度，选择性跟抗干扰性。孔径跟比表面积。 材料对金属离子吸附效果的依赖性。 酸处理跟碱处理 酸处理会增加含氧官能团，酸性官能团，从而提高亲水性跟离子交换性能 碱处理会增加微孔数目。 典型制备方法： 将ACF GAC反复用蒸馏水冲洗至溶液的pH不变，再于80℃干燥过夜。 干燥过的ACF GAC 中分别加入1.0mol/l 硝酸溶液加热煮沸3h，再用蒸馏水洗涤，于80℃干燥过夜。 碱处理即把硝酸改为KOH溶液。 负载ZnO-GAC 碳纳米管吸附性好坏明显依赖溶液的PH和碳纳米管的表面状态。