擬康寧木霉處理含鉻廢水的機(jī)理研究.pdf

1、本研究從腐爛的植物根部得到一株優(yōu)勢(shì)霉菌(經(jīng)鑒定為擬康寧木霉，Trichodermakoningiopsis)，研究其對(duì)Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的抗性作用。以擬康寧木霉的粉末作為吸附劑研究了其對(duì)模擬廢水中Cr(Ⅵ)的吸附作用及其影響因素。通過(guò)掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FTIR)和X射線衍射(XRD)技術(shù)，探討擬康寧木霉粉末對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附機(jī)理。
　　 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：當(dāng)Cr(Ⅲ)濃度小于10 mg/L時(shí)，對(duì)擬康寧木霉的生長(zhǎng)有

2、促進(jìn)作用；當(dāng)Cr(Ⅲ)濃度大于10 mg/L時(shí)，則隨著Cr(Ⅲ)濃度的增大抑制作用增強(qiáng)。Cr(Ⅵ)對(duì)擬康寧木霉的生長(zhǎng)始終表現(xiàn)出抑制作用，且強(qiáng)于Cr(Ⅲ)。Cr(Ⅵ)對(duì)擬康寧木霉的最低抑制濃度(MIC)為150 mg/L。經(jīng)透射電鏡(TEM)觀察：擬康寧木霉菌體吸附前細(xì)胞完整，表面無(wú)黑色顆粒物；吸附Cr(Ⅲ)后細(xì)胞壁周?chē)霈F(xiàn)了明顯的黑色堆積物質(zhì)；吸附Cr(Ⅵ)后，不僅細(xì)胞壁周?chē)霈F(xiàn)了較多的黑色堆積物質(zhì)，且細(xì)胞壁增厚，細(xì)胞膜穿孔，說(shuō)明Cr(

3、Ⅵ)對(duì)菌體的毒性影響較大。用6 g/L的擬康寧木霉對(duì)Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)進(jìn)行吸附，Cr(Ⅲ)的吸附率在Cr(Ⅲ)的濃度為25 mg/L時(shí)達(dá)到最大(41.18%)；Cr(Ⅵ)的吸附率在Cr(Ⅵ)的濃度為1 mg/L時(shí)達(dá)到最大(41.75%)。隨后，Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)濃度增高，對(duì)菌體的毒性作用增強(qiáng)吸附率減小。另外，研究結(jié)果還表明，在吸附過(guò)程中，擬康寧木霉能將12.2%的Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ)?？瞻讓?duì)照組菌體內(nèi)GSH的含量為1.77

4、 mg/g，而Cr(Ⅵ)脅迫組的菌體內(nèi)GSH濃度均高于對(duì)照組。Cr(Ⅵ)濃度為10 mg/L時(shí)，菌體內(nèi)GSH的含量達(dá)到最大值4.16 mg/g，與空白對(duì)照組相比，GSH含量提高了135%。
　　 將擬康寧木霉粉末用于去除模擬廢水中Cr(Ⅵ)，結(jié)果表明，影響擬康寧木霉吸附Cr(Ⅵ)主要因素的依次為：pH>Cr(Ⅵ)初始濃度>吸附劑用量。最佳工藝條件為：Cr(Ⅵ)初始濃度為2 mg/L，吸附劑用量為2.5 g/L，pH為4.5，此時(shí)

5、的Cr(Ⅵ)吸附率為80.37%。在最優(yōu)條件下共存離子對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附效率的影響如下：一價(jià)陰離子Cl-、NO3-的影響不明顯；二價(jià)陰離子SO42-具有明顯的抑制作用，吸附率下降了19.64%；二價(jià)陽(yáng)離子對(duì)Cr(Ⅵ)吸附的影響結(jié)果各不相同，Cu2+對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附有促進(jìn)作用，吸附率提高了2.13%，Zn2+卻明顯地抑制了的吸附，吸附率下降了16.91%。吸附劑經(jīng)過(guò)7次重復(fù)使用吸附容量下降了2.86 mg/g，但解吸附效率依然很高。

6、r>　　 采用熱力學(xué)方法、SEM、XRD、FTIR技術(shù)分析擬康寧木霉粉末吸附Cr(Ⅵ)的機(jī)理。熱力學(xué)研究結(jié)果表明：擬康寧木霉對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir方程，并且該吸附反應(yīng)的性質(zhì)屬于化學(xué)吸附。SEM的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，吸附前的吸附劑表面粗糙、溝壑及孔洞多；吸附后的吸附劑表面變得密實(shí)平整。XRD的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，吸附后的能譜圖上出現(xiàn)了Cr元素譜線峰，表明了擬康寧木霉粉末確實(shí)吸附了鉻；通過(guò)FTIR的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，-OH吸收峰和-PO4