廢啤酒酵母對水中鉛、鋅、鎘的生物吸附研究.pdf

1、本文利用廉價的啤酒工業(yè)副產物廢啤酒酵母作為生物吸附劑處理水中鉛、鋅、鎘多金屬廢水。首先對廢啤酒酵母的表面形態(tài)和結構特征進行了表征;考察了各影響因素對去除效果的影響,進而對吸附動力學進行了研究,并對吸附機理進行了探討。具體研究內容和結論如下:
　　利用掃描電鏡-SEM、比表面積孔徑測定儀-BET、紅外光譜-FTIR、惰性電解質滴定法對廢啤酒酵母的表面形態(tài)、比表面積及孔徑、表面官能團類型和電荷特性等進行表征,結果表明:廢啤酒酵母表面比

2、較粗糙且凹凸不平,具有一定的溝槽與凹坑,但孔結構較少,孔徑主要分布在0~10 nm之間,比表面積約為1.976 m2·g-1;其成分主要為蛋白質和碳水化合物如纖維素、半纖維素、木質素等,存在羧基、胺基、羥基等可參與吸附的活性官能團。廢啤酒酵母的表面零電荷點pHZPC,pH≈6.8,其表面電性呈偏中性。當pH值小于pHZPC時,廢啤酒酵母表面帶正電,而當pH值大于6.8時,表面電性轉變?yōu)閹ж撾姟?br>　　實驗考察了pH值,吸附時間,吸附

3、劑投加量,重金屬離子的初始濃度,共存離子等因素對鉛、鋅、鎘去除效果的影響,結果顯示:初始pH、廢啤酒酵母的投加量和吸附時間是吸附鉛、鋅、鎘重金屬離子的重要影響因素。在pH3~7范圍內,廢啤酒酵母對鉛、鋅、鎘均可以達到較高吸附效率;吸附速率在開始15min內非?？?鉛、鋅、鎘去除率即分別達到最大去除率的98％、86%和90%,吸附在90min達到平衡。三種金屬離子的共存使其在吸附過程中產生了相互影響。水中鉛、鋅、鎘的去除率與廢啤酒酵母投加

4、量呈正比關系;鋅、鎘的去除率與初始濃度呈反比關系,而鉛的去除率在初始濃度變化范圍內一直呈現(xiàn)較高水平。鉛、鋅、鎘金屬離子在優(yōu)化條件下去除率分別可達96.4%、68.1%和78.9%。
　　廢啤酒酵母對三種金屬離子的吸附過程符合擬二級動力學方程,吸附過程由內擴散和液膜擴散聯(lián)合控制。
　　對廢啤酒酵母的吸附機理研究表明:廢啤酒酵母在吸附前后結構保持相對完整。甲基化和酯化后的廢啤酒酵母對鋅和鎘的吸附量降低,說明胺基和羧基在吸附過程中