酵母菌對(duì)偶氮染料的吸附研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，染料廢水污染問題日益凸顯，尤其是偶氮染料廢水的排放污染。偶氮染料廢水排放入水體，對(duì)水體溶解度和透光性造成影響，使水體生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞，對(duì)人體造成危害，甚至致癌。因此，對(duì)水中偶氮染料治理至關(guān)重要。生物吸附法具有吸附劑來源廣泛、成本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。
　　本文采用酵母菌作為生物吸附劑，對(duì)水中偶氮染料活性艷紅X-3B和酸性大紅3R進(jìn)行吸附研究。實(shí)驗(yàn)考察了溶液pH值、菌體投加量、吸附溫度、吸附時(shí)

2、間、共存離子等因素對(duì)酵母菌吸附活性艷紅X-3B和酸性大紅3R的能力的影響，并對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)還對(duì)酵母菌進(jìn)行了預(yù)處理及化學(xué)改性，考察其對(duì)酵母菌吸附性能的影響。分別考察了海藻酸鈉和海藻酸鈉+聚乙烯醇聯(lián)合固定酵母菌，對(duì)固定化后的酵母菌進(jìn)行了染料吸附實(shí)驗(yàn)。對(duì)酵母菌吸附偶氮染料的吸附機(jī)理也進(jìn)行了初步探討。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用培養(yǎng)3d的酵母菌為吸附劑，溶液的初始pH值為2時(shí)，酵母菌對(duì)活性艷紅X-3B和酸性大紅3R均

3、有較高的吸附能力，去除率分別為80.72％和75.31％。當(dāng)溶液中存在Na+、K+、Mg2+、Ca2+時(shí)，對(duì)酵母菌吸附染料有一定的促進(jìn)作用，但影響程度不大，而溶液存在Fe3+、Al3+時(shí)，對(duì)酵母菌吸附染料的促進(jìn)作用較為明顯。當(dāng)染料溶液中存在一定濃度的Cl-、NO3-、SO42-或CO32-任一種陰離子時(shí)，均對(duì)酵母菌菌體吸附染料產(chǎn)生一定的抑制作用。采用0.1mol/LNaOH溶液為解吸劑，對(duì)吸附在酵母菌菌體上的活性艷紅X-3B和酸性大紅3

4、R均有較高的解吸率。
　　對(duì)酵母菌吸附活性艷紅X-3B和酸性大紅3R吸附等溫線研究表明，酵母菌對(duì)活性艷紅X-3B和酸性大紅3R的吸附行為符合Langmuir模型，R2＞0.99。對(duì)酵母菌吸附染料的吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，酵母菌吸附活性艷紅X-3B和酸性大紅3R過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力方程。
　　對(duì)酵母菌分別采用多種預(yù)處理和化學(xué)改性處理研究，結(jié)果表明，經(jīng)過羧基酯化改性及飽和氯化鈣處理后的酵母菌，對(duì)活性艷紅X-3B和酸性大紅3R的吸附能力

5、有明顯提升。羧基酯化改性的酵母菌對(duì)活性艷紅X-3B和酸性大紅3R吸附量分別較未處理菌體提升了13.39％、31.03％，飽和氯化鈣處理后的酵母菌對(duì)染料的吸附量較未處理菌體提升了14.34％、25.08％。
　　對(duì)海藻酸鈉包埋菌體的條件進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)包埋條件為1％海藻酸鈉、0.3％菌體（干重）、2％CaCl2和靜置1h制備出的小球，對(duì)染料的吸附效果較好。摻雜0.05％殼聚糖的海藻酸鈉包埋菌體小球?qū)ε嫉玖匣钚云G紅X-3B

6、和酸性大紅3R的去除效果較好。
　　用海藻酸鈉/聚乙烯醇聯(lián)合包埋菌體時(shí)，海藻酸鈉和聚乙烯醇濃度為:1％海藻酸鈉、2％聚乙烯醇，對(duì)染料吸附效果較好。當(dāng)小球內(nèi)摻雜0.2％Fe3O4時(shí)，對(duì)偶氮染料活性艷紅X-3B和酸性大紅3R的去除效果較好，去除率分別為92.41％、85.35％。
　　掃描電子顯微鏡分析表明，菌體分別經(jīng)過羧基酯化改性處理和飽和氯化鈣處理后，表面形態(tài)都有一定程度的變化，與未處理菌體相比，表面較為粗糙。根據(jù)吸附前后酵