固定化萊茵藻對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注的社會問題，而造成水資源匱乏的一個重要原因就是水污染水污染。由于工業(yè)重金屬廢水的任意排放而造成的重金屬污染已經(jīng)給人類和環(huán)境帶來了極大的威脅。因此，去除廢水中重金屬非常重要。 目前傳統(tǒng)的物理化學方法處理污水存在投資大、運行成本高、容易產(chǎn)生二次污染等問題，在處理濃度為10-100mg/L重金屬廢水時效率低下或者處理費用極其昂貴。新興的藻類生物技術，即固定化藻類細胞處理污水， 具有反應速度快、去除效率高、藻細胞易于收獲、凈化后的水可再利用等優(yōu)點，近年來得到廣泛關注。但是自由藻體由于個體微小，難于實現(xiàn)藻與廢水的分離，限制了藻類在實際工程中的應用。 在查閱資料后，我們團

2、隊了解到固定化藻類具有藻類密度高、反應速度快、耐毒害能力強、運行穩(wěn)定可靠、微生物流失少、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點，在廢水處理中具有廣闊的前景。 所以本項目就是以萊茵衣藻為例探究固定化的藻類對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）對藻類無毒（2）透光性和透氣性良好（3）傳質性能良好，包括營養(yǎng)鹽及毒物（4）性質穩(wěn)定，不易被生物分解并能耐受由于藻細胞生長分裂引起的破裂（5）強度高，壽命長（6）價格低廉海藻酸鈣：粉末狀、無色無味的固體，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。實驗材料與方法1.1 藻種及其培養(yǎng)

3、基：試驗中所用固定化藻種為萊茵衣藻，由本專業(yè)研究生學長學姐提供，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，配制成實驗所需用的模擬污水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胞負荷為5*106個藻細胞/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定溶液中銅離子濃度時間一個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團隊研究表明，固定化萊茵藻的生長速度和數(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)研究進展，我們對萊茵藻進行固定包埋后，與同等數(shù)目的懸浮態(tài)萊茵藻形成對照，研究其在相同條件下對銅離子的降解吸收速率。結果表明，固定化菌藻對銅離子的降解效率遠高于懸浮態(tài)菌藻時間/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)的萊茵藻膠球對不同濃度Cu2+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)的萊茵藻膠球對相同濃度Cu2+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水中Cu2+的處理效果強于懸浮態(tài)；2. 一定粒數(shù)的萊茵藻膠球對水中不同濃度的Cu2+處理效率先增加后減小；3. 不同粒數(shù)的萊茵藻膠球對同等濃度的Cu2+處理效率先增加后減小 用藻類處理水中銅離子時可采用固定化的方法，但是仍需找到固定化膠球中藻類粒數(shù)與銅離子濃度的確定關系，從而最大經(jīng)濟化的投加藻類。固定化藻類的發(fā)展前景（1） 混合固定化技術實際廢水是一個非常復雜的混合