磁场与微生物固定技术处理酸性镀铜废水.doc

拟再审修改稿 稿件编号：201411025 磁场与微生物固定技术处理酸性镀铜废水 靳小蓓，巢云龙，李宏君，刘言，董慧，李宁，隋海然，林山杉 * （东北师范大学环境学院，长春130024） 摘 要 实验采用磁场与微生物固定技术结合的方法处理酸性镀铜废水：将磁场存在条件下经酸性镀铜废水驯化后的微生物固定在磁性载体表面处理酸性镀铜废水。设计正交试验研究气水比、磁场强度、水力停留时间、进水初始浓度四因素影响下铜离子的去除效果，各因素对实验结果的影响程度由大到小依次为：气水比磁场强度水力停留时间初始浓度。进出水的pH值测定发现，处理后出水pH值由原来的2.50左右上升至4.00-5.00。机理研究表明，菌体对Cu2+ 的去除作用包括菌体细胞的表面吸附、跨细胞膜的主动运输和积累等作用。 关键词 磁场 微生物固定技术 pH值 微生物吸附 Treatment of acid copper plating wastewater by magnetic combined immobilized microorganism technique Jin Xiaobei，Chao Yunlong，Li Hongjun，Liu Yan，Dong Hui，Li Ning，Sui Hairan，Lin Shanshan (School of Environment，Northeast Normal University，Changchun 130024,China) Abstrct The treatment technology of acid copper plating wastewater was studied under the condition of combineing magnetic and immobilized microorganism. The microorganism domesticated by acidic copper plating wastewater was fixed on the carrier, which was used in the experiment. Gas-water ratio, temperature, hydraulic retention time and initial concentration were taken as factors on the removal efficiency of Cu2+, and then the orthogonal test was employed for optimal conditions. The sequence of factors influencing Cu2 + biosorption was gas-water ratio＞ magnetic field strength＞ hydraulic retention time＞ concentration of influent . The pH value rises form 2.50 of the influent to 4.00-5.00 of effluent. Cu2+ biosorption included surface adsorption，transmembrane active transport and bioaccumulation. Keywords magnetic field ; immobilized microorganism ; pH ; biosorption 酸性镀铜废水是重金属废水的一种，直接排放或处理不当会对生物体和环境带来巨大的影响及危害。目前重金属废水的主要处理方法有中和法、吸附法[1]、离子交换法、浮选法、植物修复法、以废治废法[3]等。重金属废水处理和稀有金属回收 研究发现，生物吸附是一种高效且经济的处理方法[3]。 生物吸附过程通常是依靠重金属离子和微生物表面上官能团的相互作用完成的，例如静电作用、离子交换、重金属离子螯合作用或者配位作用[4-7]。微生物本身能够产生胞外聚合物，如多糖、脂类和脂多糖等，这些胞外聚合物中含有大量的阴离子基团，如羧基、磷肽基、硫酸根等易于金属离子结合[8,9]。最近利用趋磁细菌处理含金废水的研究过程发现，生物吸附主要包括两个过程：（1）重金属离子被吸附到带电微生物的静电场中；（2）到达细胞表面的金属离子被官能团螯合或络合，伴随发生的还有离子交换和还原反应[10]。 磁场被越来越多的用于重金属废水处理