枯草芽孢桿菌對低濃度含鈾廢水中鈾的吸附試驗研究.pdf

1、微生物吸附技術處理低濃度含鈾廢水,既控制鈾的污染,達到環(huán)保要求,又可回收鈾,產(chǎn)生經(jīng)濟效益,具有重要的科學意義和現(xiàn)實意義。
　　本文利用培養(yǎng)的枯草芽孢桿菌,先對培養(yǎng)出的枯草芽孢桿菌進行生長曲線測定和耐受性分析,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鈾的吸附效能,并探討了其預處理和固定化后的吸附與解吸情況。為優(yōu)化吸附過程和探討生物吸附法在工業(yè)上的應用,也進行了熱、動力學和機理分析。
　　吸附試驗結果表明,

2、培養(yǎng)時間為2.5h時,細菌量最大。初步認為,0-1h為停滯期,1-2.5h為對數(shù)期,靜止期較短,很快過渡到衰亡期?？莶菅挎邨U菌對鈾的耐受濃度高達500mg/L。實驗中發(fā)現(xiàn)pH值、鈾離子的初始濃度、吸附時間、廢水中共存離子等都會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相關,與吸附時間、溫度和菌體濃度大體上呈正相關。當鈾溶液初始濃度為150mg/L時,吸附率為79.6％,吸附量達到358.18mg/g;在

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

4、,其熱力學方程更適合Freundlich模型,證明此吸附過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,反應能自發(fā)進行。所擬合的二級動力學方程相關系數(shù)遠高于一級動力學方程,R2在0.97以上,為最優(yōu)動力學擬合方程。TEM和SEM分析結果表明了鈾的胞內(nèi)吸附,也可能吸附在細胞表面上。IR分析結果證明了羧基、氨基和酰胺基在鈾吸附過程中起重要作用。
　　總的來說,枯草芽孢桿菌對低濃度含鈾廢水有很好的去除效果,生物