微生物处理含锑重金属废水的研究进展

锑及其化合物是全球性污染物和优先控制污染物,其在水环境中呈现的环境危害已引起了国际科学界的高度关注和忧虑。微生物吸附除锑是目前最安全、经济、环境友好、选择强、避免二次污染的除锑方法与技术。对主要藻类、细菌和真菌等微生物除锑的特性、机理、等温吸附模型与吸附动力学等方面的研究进行了总结与分析,旨在为水体中锑污染控制与治理提供参考。建议今后在以下几个方面加强研究:(1)吸附除锑微生物与锑氧化菌的筛选与鉴定,并基于此进行微生物吸附剂制备及改性制备;(2)锑在微生物吸附剂与水环境体系中的赋存形态、价态转化、迁移转化、去除控制方法等有待进一步研究;(3)微生物吸附材料吸附除锑机理有待借助先进的表征技术进行定性与定量解析,实现优先吸附位点和官能团的优化调控。

响应曲面法优化Fe(Ⅲ)改性卡氏变形杆菌吸附去除Sb(Ⅴ)及其机理

水环境中过量Sb(Ⅴ)所引起的环境危害受到越来越多的关注.为了考察工艺参数对铁盐改性生物吸附剂吸附Sb(Ⅴ)效果影响、交互作用及其机理,以Fe(Ⅲ)改性卡氏变形杆菌吸附剂(简称“FMPAs”)为研究对象,采用Box-Behnken响应曲面法对FMPAs吸附处理合成含Sb(Ⅴ)废水的吸附时间、FMPAs投加量、pH、温度及Sb(Ⅴ)初始浓度等因素进行优化,确定了最优吸附条件,并对吸附过程的等温模型、动力学模型及吸附机理进行了研究.结果表明:①FMPAs吸附Sb(Ⅴ)的最优条件为吸附时间3.0 h、FMPAs投加量1910.04 mg/L、pH 2.31、温度45.0℃、Sb(Ⅴ)初始浓度24.80 mg/L,且最优条件下Sb(Ⅴ)的去除率高达97.03%.②FMPAs对Sb(Ⅴ)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,其最大吸附容量(q max)为60.506 mg/g,其吸附动力学过程可采用准一级动力学模型拟合,属于单层吸附和化学吸附.③FMPAs吸附Sb的机理主要为Fe(Ⅲ)改性卡氏变形杆菌生成了Fe-O-OH、Polyose-Fe、Polyose-O-Fe(OH)2等化合物,这些物质中羟基被Sb(Ⅴ)取代生成新的配合物Fe-O-Sb,使Sb(Ⅴ)得到吸附去除.研究显示,FMPAs对Sb(Ⅴ)具有较高的吸附容量,是一种极具潜在应用价值的绿色生物质吸附剂,可用于处理含Sb(Ⅴ)废水.

抛光污泥掺杂Fe3O4复合微球吸附剂对Sb（Ⅲ）的吸附性能研究

为去除水中Sb(Ⅲ),采用改进的共沉淀法制备抛光污泥掺杂Fe3O4吸附剂(HCO/Fe3O4),并采用海藻酸钠(SA)固化交联形成HCO/Fe3O4复合微球吸附剂(SAB);利用吸附序批实验考察了pH、温度和共存离子对SAB吸附Sb(Ⅲ)效果的影响。结果表明,制备SAB的HCO/Fe3O4和SA最佳质量分数分别为2.5%和2.0%。在pH为7,温度为25℃时吸附72 h,投加4.0 g/L SAB对初始质量浓度为20.0 mg/L的Sb(Ⅲ),去除率达到80%以上。NO-3和SO2-4对SAB吸附Sb(Ⅲ)没有显著影响,而10 mmol/L PO3-4对SAB吸附Sb(Ⅲ)有微弱的促进作用。SAB对Sb(Ⅲ)的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,吸附过程结合了化学吸附(离子交换)与物理吸附(扩散反应)作用。