重金属生物吸附主要影响因素

发布时间:2018-4-11 14:34:44

  pH值:由于H+与被吸附金属离子之间的竞争吸附作用,pH值是影响生物吸附的重要因素。它影响金属溶液的化学特性、生物量官能团的活性和金属离子的竞争吸附。在低pH值条件下,H2o与重金属离子争夺吸附位点,同时阻碍活性基团的解离,致使吸附量低;在高pH值条件下,重金属离子会以不溶解的氧化物、氢氧化物微粒形式存在,从而使吸附过程无法进行。徐慧娟等用啤酒酵母菌生物吸附过cd2+,与吸附Pb+、zn2+的情况类似,随着pH的增大,吸附率增大,增加pH值有利于Pb+、zn2+的生物吸附。固定化酵母对cd2+的吸附率随pH值升高而降低,与游离状态相反。一般认为,对于大多数金属离子而言,生物吸附的最佳pH范围是5~9。

  2温度:温度对生物吸附的影响与其它因素相比,不是那么明显。不同的生物吸附剂,不同的吸附机制作用时,温度对重金属吸附量的影响有所不同。物理吸附作用通常是放热反应,因此吸附量随温度的降低而增加。而化学吸附作用通常在高温下进行,吸附量随温度的增高而增加。V.Sag等研究过影响ramigera藻类生物吸附Pb、Ni、cu、Fe的温度因素。温度过高或过低都会使饱和吸附量有所降低。总的来说,升温会增加运行成本,考虑到操作条件和深度处理成本,生物吸附过程中不宜采用高温操作。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  3重金属离子初始浓度:随着金属离子初始浓度的降低,生物吸附率会相应增加。周东琴等人研究Pb2+的啤酒酵母吸附时,发现Pb+初始浓度低于0.2mmol/L时,啤酒酵母的吸附率可达92%。说明金属离子浓度低时,啤酒酵母对金属离子的吸附效果更好,而且二次吸附效果也很好。不仅仅是铅,其他低浓度的重金属废水(1~lOOmg/L)的生物吸附率都很高。唐莉等研究过Au浓度对藻吸附量的影响。当Au浓度降至0.1ng/mL时,吸附率仍能达到100%。

  4生物量:生物量也是决定金属离子吸附量的重要因素,生物量浓度的增加会导致对结合点的干涉。随着生物量的上升,金属离子的吸附量迅速增加,之后会保持稳定。而吸附容量随生物量的增加而迅速降低。有研究表明,金属吸附量与生物浓度呈反比关系。曲景奎等在给定平衡浓度下,生物量增加15倍,Fe2+的生物吸附容量要降低7倍、Ni2+降低4倍、CII)降低6倍,低生物浓度要比高生物浓度吸附更多的重金属离子。

  5金属离子竞争吸附:生物吸附去除废水中金属离子时,废水中只含有一种金属离子的很少。其他金属离子存在会与需要去除的重金属离子竞争吸附位点,从而对吸附产生干扰,影响到某种金属离子的去除。金属离子共存的影响主要有以下几种:促进作用、遏制作用、零作用。Jun研究了众多金属离子对cu2+吸附的影响,发现这些离子对cuz+吸附的影响遵循以下规律:Mn2+,Zn2+>cd2+>M92十>Ca2+。Sakaguchi等用细菌、真菌和酵母菌生物吸附U时,发现U的生物吸附不会受溶液中Mg、co、cu、Hg和zn的影响。相反,用Rhizopusarrhizus吸附u时,会受到溶液中Fe+和zn2+的影响。微生物吸附co时也会受到U、Pb、Mg和cu的抑制。因此研究多种金属离子共存状态下的生物吸附性能非常必要。

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