固定化萊茵藻對(duì)水中銅離子凈化效率的研究

1、眾所周知，水資源短缺已成為全球關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題，而造成水資源匱乏的一個(gè)重要原因就是水污染水污染。由于工業(yè)重金屬?gòu)U水的任意排放而造成的重金屬污染已經(jīng)給人類(lèi)和環(huán)境帶來(lái)了極大的威脅。因此，去除廢水中重金屬非常重要。 目前傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法處理污水存在投資大、運(yùn)行成本高、容易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，在處理濃度為10-100mg/L重金屬?gòu)U水時(shí)效率低下或者處理費(fèi)用極其昂貴。新興的藻類(lèi)生物技術(shù)，即固定化藻類(lèi)細(xì)胞處理污水， 具有反應(yīng)速度快、去除效率高、藻細(xì)胞易于收獲、凈化后的水可再利用等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到廣泛關(guān)注。但是自由藻體由于個(gè)體微小，難于實(shí)現(xiàn)藻與廢水的分離，限制了藻類(lèi)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。 在查閱資料后，我們團(tuán)

2、隊(duì)了解到固定化藻類(lèi)具有藻類(lèi)密度高、反應(yīng)速度快、耐毒害能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、微生物流失少、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)，在廢水處理中具有廣闊的前景。 所以本項(xiàng)目就是以萊茵衣藻為例探究固定化的藻類(lèi)對(duì)水中銅離子的凈化效率萊茵藻的固定化理想的固定化載體是：（1）對(duì)藻類(lèi)無(wú)毒（2）透光性和透氣性良好（3）傳質(zhì)性能良好，包括營(yíng)養(yǎng)鹽及毒物（4）性質(zhì)穩(wěn)定，不易被生物分解并能耐受由于藻細(xì)胞生長(zhǎng)分裂引起的破裂（5）強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)（6）價(jià)格低廉海藻酸鈣：粉末狀、無(wú)色無(wú)味的固體，用氯化鈣溶液作為交聯(lián)劑可形成交聯(lián)的海藻酸鈣聚合物，含水率高，具有好的良好的生物降解性和生物相容性，可用于食品加工、制藥。實(shí)驗(yàn)材料與方法1.1 藻種及其培養(yǎng)

3、基：試驗(yàn)中所用固定化藻種為萊茵衣藻，由本專(zhuān)業(yè)研究生學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐提供，培養(yǎng)基為SE培養(yǎng)基1.2 模擬污水的配制 以不含銅離子的SE培養(yǎng)基為基底，另加不同濃度的銅離子，配制成實(shí)驗(yàn)所需用的模擬污水1.3 萊茵衣藻的固定化方法 采用海藻酸鈣包埋法，固定化萊茵藻膠球細(xì)胞負(fù)荷為5*106個(gè)藻細(xì)胞/球?？瞻啄z球（即海藻酸鈉與氯化鈣形成的凝膠小球）不含藻。固定化膠球直徑為3mm左右。1.4 分析方法 采用紫外分光光度法測(cè)定溶液中銅離子濃度時(shí)間一個(gè)中格藻的均值稀釋倍數(shù)固定化藻的數(shù)目懸浮態(tài)藻的數(shù)目d065.510600600d140.520810780d2752015001350d3385019001700d4345

4、017001850d5275013501600d637.520750800d73120620450團(tuán)隊(duì)研究表明，固定化萊茵藻的生長(zhǎng)速度和數(shù)目最大值均略高于懸浮態(tài)藻固定化與懸浮態(tài)菌藻凈化情況的比較固定化與懸浮態(tài)菌藻凈化情況的比較 根據(jù)研究進(jìn)展，我們對(duì)萊茵藻進(jìn)行固定包埋后，與同等數(shù)目的懸浮態(tài)萊茵藻形成對(duì)照，研究其在相同條件下對(duì)銅離子的降解吸收速率。結(jié)果表明，固定化菌藻對(duì)銅離子的降解效率遠(yuǎn)高于懸浮態(tài)菌藻時(shí)間/d固定藻處理后Cu2+濃度懸浮態(tài)藻處理后Cu2+濃度027mg/L27mg/L222mg/L24mg/L44mg/L20mg/L61mg/L15mg/L一定粒數(shù)的萊茵藻膠球?qū)Σ煌瑵舛菴u2+的處

5、理效率0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0.511.522.533.54處理效率處理效率Cu2+濃度mg/L處理效率0.567%178%1.586%296%2.585%373%3.563%443%不同粒數(shù)的萊茵藻膠球?qū)ο嗤瑵舛菴u2+的處理效率0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%100200300400500600700800處理效率處理效率萊茵藻粒數(shù)萊茵藻粒數(shù)粒數(shù)處理效率10062%20074%30089%40094%50085%60072%70061%80045%1. 相同條件下，同等數(shù)量的固定化萊茵藻對(duì)水中Cu2+的處理效果強(qiáng)于懸浮態(tài)；2. 一定粒數(shù)的萊茵藻膠球?qū)λ胁煌瑵舛鹊腃u2+處理效率先增加后減??；3. 不同粒數(shù)的萊茵藻膠球?qū)ν葷舛鹊腃u2+處理效率先增加后減小 用藻類(lèi)處理水中銅離子時(shí)可采用固定化的方法，但是仍需找到固定化膠球中藻類(lèi)粒數(shù)與銅離子濃度的確定關(guān)系，從而最大經(jīng)濟(jì)化的投加藻類(lèi)。固定化藻類(lèi)的發(fā)展前景（1） 混合固定化技術(shù)實(shí)際廢水是一個(gè)非常復(fù)雜的混合