生物吸附法处理重金属废水技术背景
近年来,随着经济的快速发展,废水被大量排放。这些废水中一般都含有一定浓度的金属,特别是重金属,对生态环境危害极大。它们进入环境后不能被生物降解, 大都参与食物链循环,并最终在生物体内累积,破坏生物体正常生理代谢活动,危害人体健康。从日本水俣病到去年轰动一时的紫金矿业污水池泄漏事件，时刻给我们敲着警钟。2010年7月3日下午，紫金矿业集团股份有限公司紫金山铜矿湿法厂污水池发生渗漏，污染了汀江，部分江段出现死鱼。调查发现，污水池中酸性废水(主要含铜、硫酸根离子)外渗，通过排洪涵洞排入汀江。因此,如何有效地处理含有害金属的废水已成为人类共同关注的问题。
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目前,已开发应用的废水处理方法很多,较传统的方法有化学沉淀法、化学氧化还原法、活性炭吸附法、离子交换法、溶剂萃取法、物理法、膜分离法等, 这些方法在一定条件下有效,但存在成本高、操作复杂、对低浓度废水的处理较难等缺点。因此,近年来人们提出了一种新的含金属废水处理技术———生物吸附法。生物吸附法具有投资少、操作成本低、高吸附率、高选择性、不产生二次污染等优点,越来越受到人们的重视。
微生物具有像离子交换树脂一样的离子交换特性。特别是藻类、真菌、细菌等具有这种特性的细胞壁结构,所以藻类、真菌、细菌均可作为生物吸附剂。将利用微生物(活的,死的或它们的衍生物) 分离水体系中的金属离子的过程叫生物吸附。生物吸附作为一个新工艺可以用于金属的去除和含重金属的工业污水的解毒方面。饱和生物吸附剂中沉积金属的解吸是容易完成的,因为它们在洗液中很容易从吸附剂中释放出来,与此同时, 生物吸附剂也得到了再生以用于下一个循环。这些优点和低价格使其有很高的商业价值,在污水解毒的环境应用方面有特殊的竞争优势。
国内外有关生物吸附的多数研究表明,微生物对重金属离子表现出了良好的吸附性能,而微生物来源广泛,价格低廉,与其它非生物吸附剂相比较, 具有吸附快速、对钙镁离子吸附量少、pH 和温度条件范围宽、投资少等优点,如能将其应用于工业生产,则可以从废水中回收金属资源,也可以从自然水体中提炼金属,将具有良好的应用前景。微生物吸附金属离子的研究的历史并不长,国外研究的兴起是从上世纪70 年代开始的,在近30 年的研究过程中,取得了一定的成果,但微生物从自然水体中提炼金属或微生物去除废水中的金属离子一直只处于实验室研究状态,要想生物吸附应用于实际工业生产还需要做进一步的研究。
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