磁性藻的制備及其對剛果紅和亞甲基藍廢水吸附脫色效果研究.pdf

1、染料廢水具有水質復雜、有機物含量高、可生化性差、色度高等特點，直接排放將會對水體造成嚴重的污染。染料廢水的處理方法有很多種，其中，利用吸附法對染料廢水進行脫色處理具有較大優(yōu)勢。微藻是一種體積微小的單細胞自養(yǎng)生物，微藻最大優(yōu)勢是生長所需營養(yǎng)元素為氮、磷、鉀，培養(yǎng)成本低。微藻細胞壁含有蛋白質和多糖等成分，其含有的功能基團能與染料分子結合，具有用作吸附劑的特質，可用作染料廢水脫色生物材料。然而，微藻藻細胞細小，用作吸附劑時往往會給后續(xù)固液分離

2、帶來困難。因此，開發(fā)一種技術，使微藻吸附劑在染料廢水脫色處理后容易實現固液分離是微藻吸附劑成功應用于實踐的關鍵問題。
　　有研究表明磁化及磁分離技術可以用于解決固液分離難題，但針對微藻細胞吸附劑的磁化及磁分離研究鮮見報道。本文擬制備磁化藻吸附劑，并針對其對剛果紅和亞甲基藍廢水脫色效果進行研究，以解決吸附脫色過程固液分離難題。本研究以FeCl3·6H2O,FeSO4·7H2O和NH3·H2O為實驗材料，利用化學共沉淀法制備磁性納米四

3、氧化三鐵，而后制得水基磁流體；而后分別以蛋白核小球藻（Cp）及鈍頂螺旋藻(Sp)干粉作為固著基，利用表面附著法使微藻與磁流體結合，在其細胞表面負載磁性納米顆粒，最終制備出具有磁性且有吸附性能的磁性蛋白核小球藻（M-Cp）、磁性鈍頂螺旋藻(M-Sp)生物吸附劑；借助掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、振動樣品磁強計（VSM）對復合材料進行表征，并通過測定復合材料的磁分離率和鐵的溶出率研究其物化性質，結果顯示磁性納米粒子已成功負載于藻

4、細胞表面，制備的磁性藻具有超順磁性，同時具有較好的物理和化學穩(wěn)定性。
　　分別以剛果紅(CR)和亞甲基藍(MB)染料廢水為研究對象，進行了一系列吸附脫色實驗，研究幾種典型影響因子對吸附性能的影響及脫色處理的效果。通過等溫線模型、動力學模型對實驗結果進行分析和討論，利用傅里葉紅外光譜儀對吸附前后的磁性藻粉進行測定，探討磁性微藻吸附劑對染料廢水的脫色機理。結果表明，磁化前后微藻對染料的脫色效果差異不顯著。在室溫（25℃）條件下，當吸附

5、劑投加量為0.8 g/L、pH=7時，Cp、M-Cp、Sp、M-Sp對剛果紅的最大吸附量分別169.468、135.905、118.469、103.140 mg/g，對亞甲基藍的最大吸附量分別為216.908、200.725、186.304、193.502 mg/g；在溫度為25℃-50℃之間，微藻對剛果紅和亞甲基藍的吸附符合 Langmuir和Freundlich等溫線模型，這說明此吸附過程是單層和多層吸附相結合；吸附熱力學研究表明，