固定化生物吸附剂对Cd(Ⅱ)的去除性能及机理

作者：余关龙; 彭海渊; 王世涛; 汪国梁; 陈宏; 杜春艳; 刘媛媛; 孙士权^*; 禹丽娥; 王建武

来源：化工进展, 2021, 40(05): 2882-2892.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1258

• 重金属
• 固定化
• 吸附剂
• 微生物
• 生物修复

从处理含Cd(Ⅱ)废水的人工湿地基质层中提取微生物,经过重金属浓度梯度筛选后,通过聚合酶链式反应(PCR)技术分析发现筛选后的菌群对Cd(Ⅱ)有较好的耐受性和吸附能力,菌种丰度依次为Lactococcus<Stenotrophomonas<Serratia<Pseudomona。将筛选后的微生物用包埋固定化技术制成固定化生物吸附剂,在pH=4～5、吸附时间48h、吸附剂用量(湿重) 50g/L、Cd(Ⅱ)初始浓度100mg/L时,对Cd(Ⅱ)的最大去除率可达91%±2%。通过吸附平衡研究发现吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir模型,对Cd(Ⅱ)的最大单分子层吸附量为34.4mg/g。BET分析结果显示,固定化生物吸附剂具有介孔结构且比表面积大,有利于吸附作用的进行;傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(FTIR-ATR)分析结果说明固定化生物吸附剂具有丰富的重金属结合点位,—COOH、—OH、—NH和—CH基团参与了Cd(Ⅱ)的吸附过程。固定化生物吸附剂重复使用3次能保持较好的吸附效果,显示出较高的经济实用性。水环境中常见阳离子对Cd(Ⅱ)竞争吸附影响顺序依次为Na+<K+<Ca2+。

• 单位
  长沙理工大学