凹土基組合生物濾料處理廢水中Zn2+的應(yīng)用研究

湯華

摘 要：利用制備凹土基組合生物濾料去除廢水中的Zn2+。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，凹土基組合生物濾料中凹土含量越高，對(duì)金屬離子的吸附性越強(qiáng)，當(dāng)溫度為20℃，DO為3mg/L時(shí)，對(duì)3.551mg/L的Zn2+的去除效果最高可達(dá)到73.75%。

關(guān)鍵詞：凹土；組合生物濾料；重金屬

凹土與微生物具有良好的相容性，凹凸棒土分子呈棒狀結(jié)構(gòu)，很難形成大的微生物立體化定植孔徑，限制了凹凸棒土作為固定化微生物載體的應(yīng)用；而聚氨酯材料成型工藝簡(jiǎn)便，同時(shí)它具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，為微生物提供了增殖空間，是一種性能優(yōu)異的固定化微生物載體，利用這樣的凹土基組合生物濾料可以處理廢水中的重金屬離子。通過對(duì)凹土基組合生物濾料處理重金屬?gòu)U水的實(shí)驗(yàn)研究，分析Zn2+的去除效率，為凹土基組合生物濾料在重金屬?gòu)U水處理中更廣泛的運(yùn)用提供理論指導(dǎo)。

1 重金屬?gòu)U水Zn2+和COD的處理效果

Zn2+模擬水樣的制備：按照所需濃度，投加一定量的ZnSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和生活污水在燒杯中混合，定容到1000ml，得到所需的含Zn2+的模擬水樣。

當(dāng)溫度為20℃，DO為3mg/L，CODcr為570mg/L時(shí)，對(duì)Zn2+初始濃度為3.551mg/L的處理效果如下圖1所示。

當(dāng)Zn2+初始濃度為3.551mg/L，105min時(shí)濃度為0.932mg/L，去除效率為73.75%，CODcr初始值為570mg/L，105min時(shí)CODcr值為140mg/L，去除率為75.44%。Zn2+濃度較低時(shí)，濃度在前75min呈線性下降，在實(shí)驗(yàn)第90min時(shí)，鋅離子濃度略微波動(dòng)，因?yàn)殡S著時(shí)間的進(jìn)行，有機(jī)物和膠體在生物膜膜面上沉積，膜面上發(fā)生沉淀或結(jié)垢后，影響生物膜對(duì)廢水中Zn2+的吸附作用， 另一方面，濾料對(duì)重金屬離子的吸附有限，當(dāng)吸附達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，而此時(shí)的重金屬濃度總體與第75min時(shí)平齊，表明此時(shí)Zn2+濃度達(dá)到平衡。

2 重金屬離子沖擊負(fù)荷對(duì)去除效率的影響

當(dāng)初始的Zn2+濃度分別為3.551，4.656和5.421mg/L時(shí)，Zn2+的去除效率分別為73.75%，63.10%和56.98%。因此，在相同條件下，金屬離子的去除效率隨初始離子濃度的升高而降低，這是由于模擬水樣中重金屬離子濃度過高，有機(jī)物和膠體在生物膜膜面上沉積，部分鹽類的濃度超過其溶度積也會(huì)在膜面上沉淀，膜面上發(fā)生沉淀或結(jié)垢后，影響生物膜對(duì)廢水中Zn2+的吸附作用。

3 結(jié)束語

在常溫20℃，DO：3mg/L時(shí)，凹土基組合生物濾料對(duì)初始濃度為3.551mg/L的Zn2+的去除效率最高可達(dá)到73.75%。處理的前15min，模擬水樣中的重金屬離子濃度下降最快，因?yàn)榇藭r(shí)凹土與微生物同時(shí)作用，起到協(xié)同作用，當(dāng)超過一定時(shí)間后，凹土不再吸附水中重金屬離子，重金屬離子濃度下降平緩。

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