活性污泥对重金属废水的处理
不同的活性污泥体系对重金属的去除效果和机理都不尽相同,选择一个适应范围广、抵抗重金属能力强的污泥体系是当前研究的重点之一。
污泥重金属检测不同类型活性污泥的处理效果
活性污泥可分为厌氧污泥和好氧污泥。好氧污泥主要利用生物絮凝和细菌分泌的胞外聚合物吸附—螯合重金属,因为好氧污泥含有的胞外聚合物和所带负电荷均高于厌氧污泥,所以好氧污泥比厌氧污泥更易形成絮凝体,去除水中的重金属。厌氧污泥主要利用细菌分解产物沉淀重金属。
污泥重金属检测活性污泥法处理重金属的机理
活性污泥处理重金属废水机理很复杂,通常认为活性污泥对重金属的作用包括沉淀,吸附和胞内吸附等。
1、重金属的沉淀机理
重金属的沉淀主要是利用污泥中微生物新陈代谢产物与重金属离子直接生成难溶性的沉淀,或将重金属还原后再生成难溶性的沉淀,从而达到从水相去除的目的。用SRB处理重金属废水是近年发展很快的方法。其原理是利用SRB在厌氧条件下产生的H2S和废水中的重金属反应,生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。Van等研究以蔗糖作为有机源,利用SRB还原硫酸根,去除重金属铜,铅等重金属离子,从而提出以下的反应过程:
①产酸菌将复杂有机物质分解生成氢和简单有机酸,如丙酸、乙酸等。②SRB利用氢作为电子供体将硫酸根还原成负二价硫。③负二价硫与重金属离子生成难溶于水的金属硫化物。
当前对利用氢作为电子供体的SRB的研究比较多,但对其它类型SRB的研究则相对较少。加上影响SRB对硫酸根作用的因素众多,这就使对SBR处理重金属机制的研究变得复杂和艰难。目前研究还仅限于对单一菌种,多种细菌共存的体系还未见报道。研究多种细菌共存对处理效果影响以及其作用机制将是下一步研究的重点。
2、重金属的吸附机理
重金属的吸附是通过利用微生物本身结构或其分泌物和代谢产物来实现的,如动胶菌、蓝细菌等能够产生胞外聚合物(ECP),如多糖、糖蛋白、脂多糖等。革兰氏阴性细菌分泌的胞外聚合物是由脂多糖、荚膜多聚糖和其他的蛋白质等组成。这些分泌物在细胞表面上易于脱落。革兰氏阳性细菌所分泌的则是由脂磷壁酸、多聚糖和游离蛋白质组成。这些胞外聚合物含有大量的阴离子基团,如羧基、磷酰基、硫酸根等易与金属离子结合。天然多聚糖上阳离子能与水辫液中二价重金属离子进行离子交换,如藻酸盐中K+,N
a+,Ca2+,Mg2+就能够与相应的阳离子如Co2+,Cu2+,Cd2+和Zn2+进行交换,从而达到生物吸附重金属的目的。Aksu等还通过实验证明了C.Vulgari和Z.Ramigera是通过细胞壁的多聚糖上氨基和羧基与金属之间韵吸附和配位作用来吸附铜的。但生物吸附机理仍不是十分清楚,当前对其比较有影响的解释是巴斯韦尔,麦金尼等所提出的粘液学说和含能说。
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