生物吸附处理重金属废水的影响因素分析
摘要:利用生物吸附处理含重金属废水较其他传统方法更具有优势。分析了生物吸附处理含重金属废水的各种影响因素,由此提出提高生物吸附重金属效率的建议,并展望其发展前景。
关键词:生物吸附,重金属,废水,影响因数
代工业的发展产生大量含重金属废水，重金属进入生态环境后，通过食物链进一步在生物体内富集[1]，破坏生物体正常生理代谢活动，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。另一方面随着工业的发展，对重金属使用越来越广泛，从而造成重金属资源的相对缺乏。因此如何有效地回收重金属是当今环境保护领域中的一个突出问题。
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）[2]，氢氧化物沉淀法的优点是可处理大量的高浓度的金属；传统的吸附法采用昂贵的活性炭和离子交换树脂等吸附剂, 难于适应大规模废水处理需要；而离子交换法中离子交换树脂的交换容量有限，达到饱和后，就不能再吸附金属离子；但是当水中的重金属浓度较低时，降低到1×10- 3（质量分数）数量级以下时，用化学沉淀、溶剂抽提等方法处理时, 就难于达到理想的效果，不仅去除率不高，还存在运行费用高的问题。研究发现，生物体可借助化学作用吸附金属离子, 称为生物吸附（又称生物浓缩、生物积累、生物吸收或金属的生物固定），为用生物物质消除污染和回收重金属提供了理论基础。凡具有从溶液中分离金属能力的生物体及由生物体制备的衍生物通称为生物吸附剂。
近年来，利用微生物从稀溶液中吸附重金属方面进行了较多的研究，取得了多项成果。目前，国内外有大量关于生物吸附铬的研究报道。Kratochivl 用海藻生物去除 Cr3+，G.CetinkayaDonmezl 用海藻去除 Cr6+，都证实了生物吸附法去除含铬废水中重金属铬的可行性。JorgeR Carvalhol 用软木粉去除废水中的 Cr3+，Zumriye Aksul 用固定化活性污泥处理含 Cr6+废水,都取得了较好的去除效果。在国内，陶颖用发酵培养得到的细胞外高聚物去除废水中 Cr6+；任茂明用趋磁细菌吸附 Cr3+；张娜用掷孢酵母曝气吸附处理重金属铬。虽然目前国内外有大量关于生物吸附铬的研究报道，但大多处于实验研究阶段，投入工业应用的则较少[3]。传统的处理方法相比，生物吸附在处理含重金属污水中具有以下优点[4]：（1）节能、处理效率高；（2）在低浓度下，金属可以被选择性的去除；（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。本文就生物吸附重金属方法分析其制约影响因素，提出提高吸附重金属效率的建议。
1 生物吸附剂来源
自从 Adams 和 Homes[5]首次利用树脂作为生物吸附剂特异性吸附 Ca2+和 Mg2+以来, 人们发现许多生物具有优越的金属吸附能力。其中某些吸附剂对多种金属具有吸附作用, 有较宽的吸附范围；而另一些则只吸附一种或一类金属, 表现出较高的选择性
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