枯草芽孢桿菌對(duì)低濃度含鈾廢水中鈾的吸附試驗(yàn)研究.pdf

1、微生物吸附技術(shù)處理低濃度含鈾廢水,既控制鈾的污染,達(dá)到環(huán)保要求,又可回收鈾,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文利用培養(yǎng)的枯草芽孢桿菌,先對(duì)培養(yǎng)出的枯草芽孢桿菌進(jìn)行生長(zhǎng)曲線測(cè)定和耐受性分析,后用以去除低濃度含鈾廢水,討論了在不同影響因素下枯草芽孢桿菌對(duì)鈾的吸附效能,并探討了其預(yù)處理和固定化后的吸附與解吸情況。為優(yōu)化吸附過(guò)程和探討生物吸附法在工業(yè)上的應(yīng)用,也進(jìn)行了熱、動(dòng)力學(xué)和機(jī)理分析。
　　吸附試驗(yàn)結(jié)果表明,

2、培養(yǎng)時(shí)間為2.5h時(shí),細(xì)菌量最大。初步認(rèn)為,0-1h為停滯期,1-2.5h為對(duì)數(shù)期,靜止期較短,很快過(guò)渡到衰亡期?？莶菅挎邨U菌對(duì)鈾的耐受濃度高達(dá)500mg/L。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)pH值、鈾離子的初始濃度、吸附時(shí)間、廢水中共存離子等都會(huì)影響其吸附量和吸附效率,其中最優(yōu) pH值為6.0,吸附率與鈾離子初始濃度呈負(fù)相關(guān),與吸附時(shí)間、溫度和菌體濃度大體上呈正相關(guān)。當(dāng)鈾溶液初始濃度為150mg/L時(shí),吸附率為79.6％,吸附量達(dá)到358.18mg/g;在

3、其他吸附條件相同時(shí),30min和20℃條件下吸附效能最好;菌體濃度為0.5g/L時(shí),吸附率高達(dá)99.2%。Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等陽(yáng)離子和CO32-對(duì)吸附影響很大。經(jīng)30%乙醇處理后,枯草芽孢桿菌對(duì)鈾的吸附率增加了21.0%,但固定化處理菌體效果不明顯。在解吸實(shí)驗(yàn)中,1mol/L的NaHCO3和1mol/L,0.01 mol/LNa2CO3解吸率高到99%,是良好的解吸劑。
　　結(jié)果證明,枯草芽孢桿菌對(duì)鈾的生物吸附

4、,其熱力學(xué)方程更適合Freundlich模型,證明此吸附過(guò)程并不完全是單層分子的表面吸附。在不同初始濃度下,該吸附體系是吸熱反應(yīng),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。所擬合的二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程相關(guān)系數(shù)遠(yuǎn)高于一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,R2在0.97以上,為最優(yōu)動(dòng)力學(xué)擬合方程。TEM和SEM分析結(jié)果表明了鈾的胞內(nèi)吸附,也可能吸附在細(xì)胞表面上。IR分析結(jié)果證明了羧基、氨基和酰胺基在鈾吸附過(guò)程中起重要作用。
　　總的來(lái)說(shuō),枯草芽孢桿菌對(duì)低濃度含鈾廢水有很好的去除效果,生物