生物吸附剂及其在重金属废水处理中的应用进展_吕华

浅谈生物吸附法去除废水中重金属混合离子作者：高达来源：《中国新技术新产品》2012年第19期摘要：重金属作为环境激素之一，对人类的危害，随着电镀、防腐、燃料等工业的发展变得更加严重，目前，重金属已经成为地表水和地下水的主要污染物之一。

所有超标的重金属离子进入到人体内部后，造成的伤害将是终身的，不可逆转的。

本文研究了PVA-SA固定化啤酒酵母菌对四种重金属离子Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+吸附的条件，并得出了相应结论。

关键词：重金属离子；啤酒酵母菌；生物吸附法；固定化中图分类号：X70 文献标识码：A一、生物吸附法生物吸附法可以有效的吸附溶于水中的重金属离子，这样就降低了水中重金属离子的浓度，从而有效的治理含有重金属离子的废水。

生物体之所以能吸附重金属离子，原因在于它自身的化学结构和成分特性等，吸附之后再固液两相分离，使废水达到排放的标准。

Ruchhoft是最早提出活性污泥法的，他为以后的学者对微生物吸附法的深入研究和探讨做了一定的贡献。

这种吸附方法作为一个新工艺不仅可以用于重金属离子的去除，还可以用于含重金属离子工业废水的解毒等方面，它是一种新颖的废水处理方法，可高效廉价地处理大体积低浓度的重金属离子废水，是一项正吸引着越来越多的学者关注的处理含有重金属离子废水的新技术，它有着传统方法不可逾越的优势。

传统的重金属离子废水处理技术主要包括化学沉淀、离子交换、氧化还原、膜分离等，这些方法投资成本比较高，一般只适用于重金属离子含量较高的情况，并且存在二次污染。

因此，寻找有效的治理含重金属离子废水的方法，已成为环保领域十分迫切的任务。

生物吸附法与传统方法相比具有以下优点：成本低、效率高、选择性好、无二次污染、可以回收贵重金属等。

二、啤酒酵母菌对废水中单一离子的吸附2.1固定化啤酒酵母菌对锌离子的吸附2.1.1 酸碱预处理对Zn2+吸附效果的影响取酸、碱预处理后和未做处理的酵母粉各1g，溶于40ml海藻酸钠-聚乙烯醇配制成的载体溶液中，滴入浓度为4%的CaCl2饱和硼酸溶液中，用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）测定溶液中剩余的Zn2+浓度，结果表明：采用酸、碱预处理的啤酒酵母菌可以对吸附效果产生不同的影响。

生物吸附—好氧颗粒污泥联合技术处理重金属废水的实验研究以来源广泛的农业废弃物材料为吸附剂材料，用生物吸附法预处理重金属污染废水，比较各种材料的吸附效率，结果表明，茶叶、松针两种吸附剂材料对重金属粒子有较好的去除效果，去除率可分别达到97.3%、96.3%；再以吸附效率高的材料为载体，培养好氧颗粒污泥，用以进一步去除预处理后废水中的COD、NH3-N等指标，改善水质。

由两种方法联合处理后废水中COD、Cr6+、NH3-N 的实验数据可知，此联合技术对废水水质有持续稳定的处理效果。

标签：生物吸附；好氧颗粒污泥法；废水处理随着电镀、染料、冶金、石油、电池等化学工业的迅猛发展，重金属污染对生态环境和人类健康的影响日趋严重，对重金属废水的治理成为环境治理保护的一项重要内容。

生物吸附法是近年来发展起来的金属废水处理新技术，具有适应性强、耐受性好、可再生等优点，越来越多的受到人们的关注。

在实际的污水处理中，吸附法的原理决定了其对水中的COD、TP等指标的去除率不高，为保证水处理效果，以有的研究成果往往在该工艺后串联生化等二级处理过程。

好氧颗粒污泥处理技术是由传统活性污泥法演变而来的一种高效废水生化处理过程，它除了可以用于去除废水中的COD、氨氮、难降解有毒有机废水和含磷废水的处理外，也可以有效地处理含重金属废水。

目前的众多报道主要集中在好氧颗粒污泥的特性、进水水质、pH值、脱氮除磷机理以及系统运行的研究上，如何以常用的廉价吸附剂为载体，快速培养出好氧颗粒污泥加以应用的研究在国内并不多见。

针对上述两种技术在水处理应用中各自存在的问题，本实验方案结合前人的研究成果将两种工艺组合，采用生物吸附法预处理废水中重金属离子，再以吸附效率较高的吸附剂为载体快速培养好氧颗粒污泥，并对预处理后废水的COD、NH3-N等指标的进行好氧颗粒污泥的生化降解处理。

为生物吸附-好氧颗粒污泥联合技术在重金属废水的处理中的应用提供有价值的参考依据。

文章编号:1000-7571(2006)01-0040-06生物吸附法分离废水中重金属离子的研究进展王雅静,戴惠新*(昆明理工大学,云南昆明 650093)摘 要:生物吸附法用于去除和回收废水中重金属离子具有其它传统处理方法不可比拟的优势,有着广泛的发展前景。

文章就近年来生物吸附重金属离子的常用生物吸附剂、吸附机理以及在废水处理中应用现状进行了综述。

引用文献60篇。

关键词:生物吸附;废水处理;重金属离子;综述中图分类号:O65216 文献标识码:A收稿日期:2004-04-22作者简介:王雅静(1981-),女,硕士,主要从事资源综合利用研究通讯联系人:戴惠新,男,博士,副教授,E -mail:w ang yajing@ 。

随着矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业中生产活动的增加,许多生产过程都产生了重金属废水。

重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一,因此,如何治理重金属废水已经受到各界的普遍重视。

目前,用于去除金属离子的有效分离工艺有:沉淀、离子交换、电化学处理、膜技术、蒸发凝固、反渗透和电渗析等,但这些技术的应用有时受工艺和经济的限制。

近几年来,利用微生物从水溶液中富集、分离重金属离子方法)))生物吸附法,引起了研究人员的注意。

该方法不仅可在有效去除有毒金属的同时不引入其它有害物质,而且它在mg/L 级的废水处理中具有独特优势,进而弥补了现有技术的不足[1-2]。

生物吸附法已开始成为废水处理的重要手段之一,进一步研究和开发生物技术,会使其更具有传统处理法不可比拟的优势。

本文将对生物吸附法在废水处理中研究及应用现状进行总结,介绍生物吸附剂、生物吸附机理及应用,并对其未来的发展前景进行展望。

1 微生物吸附剂111 细菌和真菌用于生物吸附的细菌主要有芽孢杆菌属、假单胞菌属、链霉菌属等。

据报道[3]芽孢杆菌属的菌株都具有吸附大量金属的能力。

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)在适宜的条件下,其静息细胞每克干菌体对Au D 的吸附量可达30210mg [4],其死菌体每克干菌体对Pt E 的吸附量为9413mg [5];R08菌株被鉴定为芽孢杆菌属,刘月英等[6]发现R08菌株吸附Pd C 的最适宜pH 值为315,而文献[7]报道利用失治的菌体制成颗粒状的金属去除剂(M RA)回收Pd C 的最适宜pH 值是317;枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)能吸附Pd C ,Zn C ,Cu C 等金属离子[8];Texier [9]用铜绿假单胞菌(Pseudo-monas aeruginosa)吸附镧系金属La D ,Eu D ,Yb D ,在单组分吸附中,该菌对这3种金属离子的最大吸附量分别为397mmol/g,290mmol/g,326mmol/g;M ycobacterium phlei 菌[10]对重金属离子的吸附选择性顺序为:Pb C >Zn C >Cu C >N i C [11],吸附速率最快的是对铅离子的吸附,速率最慢的是对镍离子的吸附。

第五章生物吸附剂与重金属污染的生物处理重金属污染主要来自燃料燃烧、施用农药、采矿冶金以及生产工业无机化学品、颜料、油漆、铀、电镀、石油精炼等的生产废水和废弃物的渗滤液；重金属污染主要指汞、砷、铅、锡、锑、铜、镉、铬、镍、钒等。

这些元素以各种各样的化学形态存在于空气、水体和土壤中。

重金属不仅对水生生物构成威胁，而且可通过食物链积累到较高浓度，并最终危害到人类的健康和生存。

重金属被生物体吸收后，除以单个离子存在外，还可与生物体内的蛋白质、脂肪酸、羧酸及磷酸结合，形成有机酸盐、无机酸盐和螯合物。

重金属在水体中不但不能被生物利用降解，且某些重金属还可在微生物的作用下转化为毒性更强的有机态，如甲基汞。

因此，各国对于重金属的污染均给予了高度重视，并采取水体重金属污染源头控制和工程治理相结合的防治对策。

以往人们对环境中重金属污染治理常采用物理化学方法(吸附、沉淀、离子交换、电解、膜分离、氧化还原等)，虽然能够将重金属从水体中去除，但成本较高，且易引起二次污染；当水体中的重金属浓度较低时，不仅去除率不高，还存在运行费用高的问题。

为了满足人们对环境质量日益严格的要求，研究的重点巳集中在新兴的生物环境治理领域---生物吸附技术应用愈来愈受到人们的关注。

生物吸附是利用生物体及其衍生物来吸附水体中重金属的过程。

重金属离子对生物体有很强的毒害作用，超过一定的浓度就会抑制生物生长或使生物体死亡；有些微生物如藻类、细菌、真菌本身或是经过驯化后对重金属有一定的耐受性，能够去除水中重金属离子。

现有的研究表明，与传统的处理方法相比，生物吸附技术具有如下优点：在低浓度下重金属可被选择性地去除；节能、处理效率高；操作时的pH 值和温度条件范围宽；易于分离回收重金属；吸附剂易再生利用。

第一节生物吸附处理重金属污染的原理和机制重金属污染的生物处理技术是利用生物作用、削减、净化土壤和水体中的重金属或降低重金属毒性。

一些重金属离子长期在环境中积累，使得环境中的一些微生物形成了对较强的对重金属污染的耐受性，它们作为特殊的群体在环境中长期存在，它们对重金属产生了一定的抗性。

生物吸附法处理重金属废水的研究摘要院现代工业排放的重金属废水对环境有严重的负面影响。

生物吸附法作为新兴的重金属去除技术，有着广阔的应用前景。

本文阐述了生物吸附的机理，介绍了现今国内外对重金属污染处理的新技术方法，并评述了生物吸附法处理重金属废水存在的问题以及发展方向。

Abstract: Emissions of wastewater with heavy metals of modern industry have a serious negative impact on the environment. Bioadsorption,as a new technology for heavy metal removal, has broad application prospects. This paper summarizes the mechanism of bioadsorption,introduces the new techniques of dealing with the heavy metal pollution at home and abroad and reviews the problems in heavymetal waste water treatment by using bio-adsorption and the development direction.关键词院重金属离子；生物吸附；吸附机理Key words: heavy metal ions；bio-adsorption；adsorption mechanism中图分类号院X703 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）19-0324-030 引言所谓重金属就是比重超过4 或5 的金属，据统计目前已知的重金属约有45 种。

对于重金属污染，通常情况下主要是指环境受到汞、铅、镉等重金属的污染，对于这种污染来说，最显著的特征就是具有生物毒性，另外，在重金属中还涉及锌、铜、钴、镍等具有一定毒性的金属。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第4期·1208·化工进展农林废弃物吸附脱除废水中重金属研究进展文永林1，刘攀2，汤琪2（1重庆交通大学河海学院，重庆 400074，2重庆交通大学材料科学与工程学院，重庆 400074）摘要：含重金属的工业废水对环境的危害是相当巨大的，生物吸附法可有效去除废水中的重金属。

本文总结了常见的农林废弃物和化学改性剂在吸附重金属方面的研究现状，指出了生物吸附的影响因素及吸附工艺优化，阐述了生物吸附法的吸附机理及解吸处理，介绍了生物吸附的热力学和动力学模型及相关参数，同时指出了生物吸附法存在的问题，并展望其未来的发展前景。

农林废弃物具有来源广、成本低、可再生等优点，用于重金属废水处理时，可实现资源的综合利用，具有良好的工业前景。

关键词：农林废弃物；重金属；生物吸附；废水处理中图分类号：X 703.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）04–1208–08DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.04.039Review of removal of heavy metal ions from wastewater with agriculturaland forestry waste as adsorbentWEN Yonglin1，LIU Pan2，TANG Qi2（1School of River & Ocean Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China; 2 School of Materials Science & Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）Abstract：Industrial wastewater with heavy metals poses a serious threat to the environment，and bio-adsorption can effectively remove heavy metals. This paper firstly introduced current research status of common agricultural and forestry wastes and the modified reagents on absorption of heavy metals，then analyzed the influencing factors on bio-adsorption and the adsorption process optimization，followed by summarizing the mechanism of bio-adsorption and the desorption process and introducing the thermodynamic and kinetic models and related parameters. Finally，we pointed out the existing problems and development prospects of bio-adsorption. Agricultural and forestry waste has the advantages of wide range of sources，low cost and renewable. When used in wastewater treatment，it can achieve the full utilization of resources，so it has a good prospect in industrial application.Key words：agricultural and forestry waste; heavy metal; bio-adsorption; wastewater treatment随着工业化的快速发展，大量含有重金属离子的工业废水任意排放，造成严重的水污染。

生物吸附剂及其吸附性能研究进展黄娜（华南师范大学化学与环境学院环境科学专业，广州 510006）摘要:用微生物体来吸附水中的重金属是一项新兴的废水生物处理技术。

藻类、细菌、真菌等是生物吸附剂的来源,它们对多种重金属都有较好的吸附去除效果。

文章从细胞壁的结构特性概述了藻类、细菌、真菌等对重金属吸附的机理,介绍了它们的吸附性能。

关键词:微生物生物吸附剂重金属废水处理现代工业的发展会产生大量含重金属废水,重金属进入生态环境后,不像有机物那样能被降解,而是通过食物链进一步富集,对环境和人体健康造成危害,如震惊世界的水俣病、骨痛病事件。

人们处理废水中的重金属一般采用物理化学方法(沉淀、离子交换、吸附、电解、膜分离、氧化还原等),当水中的重金属浓度较低时,不仅去除率不高,还存在运行费用高的问题[1]。

目前新兴的去除技术———生物吸附技术,愈来愈受到人们的关注。

生物吸附是利用生物体及其衍生物来吸附水中重金属的过程。

重金属离子对生物体有很强的毒害作用,超过一定的浓度就会抑制生物生长或使生物体死亡,有的微生物如某些藻类、细菌、真菌,本身或是经过驯化以后对重金属有一定的耐受性,能够除去水中的重金属离子。

与传统的处理方法相比,生物吸附具有以下优点[2]:(1)在低浓度下,金属可以被选择性的去除;(2)节能、处理效率高;(3)操作时的ｐＨ值和温度条件范围宽;(4)易于分离回收重金属;(5)吸附剂易再生利用。

1 藻类生物吸附剂1.1来源。

全球已知的藻类约4万种,在自然界中分布甚广,绝大多数为水生或生长在阴暗的岩石、墙角、树杆和土壤等表面,是最容易观察到的一种微生物,常常用来指示水体、生态系统及营养条件的变化。

研究发现,藻类细胞具有吸附重金属的能力。

因此,可选择吸附性能良好的藻类作为吸附剂的生产原料,如海藻,其数量大,容易收集,有一些地方还可人工培养,尤其在沿海地区,来源十分丰富。

1.2细胞壁结构特性。

当微生物体暴露在金属溶液中时,金属离子直接接触的是细胞壁,微生物细胞壁的化学组成和结构决定着金属与它的相互作用特性。