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固定化微生物法处理电镀含铬废水

固定化微生物法处理电镀含铬废水

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作者：贾明珠黑龙江大学

学位级别：硕士

电镀行业的快速发展,产生了大量的含Cr(Ⅵ)废水。众所周知,Cr(Ⅵ)是强致癌物,Cr(Ⅵ)的毒性是Cr(III)的100倍,因此含铬废水的处理已成为环保领域的重点之一。传统的含铬废水处理方法能耗高,易产生二次污染,在实际应用中具有一定的局限性... 详细信息

电镀行业的快速发展,产生了大量的含Cr(Ⅵ)废水。众所周知,Cr(Ⅵ)是强致癌物,Cr(Ⅵ)的毒性是Cr(III)的100倍,因此含铬废水的处理已成为环保领域的重点之一。传统的含铬废水处理方法能耗高,易产生二次污染,在实际应用中具有一定的局限性。固定化微生物法处理含铬废水不但能耗低、绿色环保且抗逆性较强。本文研究固定化微生物法处理含铬废水,旨在探讨一种除铬率高、经济环保的含铬废水处理方法,为固定化微生物法处理实际电镀含铬废水提供有效的实践依据。本实验从哈尔滨某量具厂电镀池废水中筛选出一株高效除铬菌J2,研究其生物学特性发现:其对铬的耐受性可达250mg/L;外加葡萄糖对除铬率几乎无影响;最适除铬条件为pH 7.00,温度35℃,接种量10%,在此条件下处理Cr(Ⅵ)浓度≤10mg/L的废水,除铬率≥99%;处理100mg/L的含Cr(Ⅵ)废水时,除铬率达37.80%。对除铬菌J2进行固定化,以100mg/L的含Cr(Ⅵ)废水为研究对象,以除铬率为评价指标,考察聚乙烯醇浓度、海藻酸钠浓度、包埋比、硼酸浓度、氯化钙浓度和固定化时间6个主要影响因素。经P-B实验,最陡爬坡实验和响应面法优化实验,得到最适条件为:聚乙烯醇浓度9.5%,海藻酸钠浓度1.0%,包埋比1/2,硼酸浓度3%,氯化钙浓度1%,固定化时间28h。3次验证实验结果为63.54%±3.50%,与模型预测值67.63%十分接近,证明该响应面试验参数准确,试验模型合理。固定化除铬菌J2处理含铬废水试验结果表明:固定化除铬菌J2的最适pH7.00,温度35℃,球液配比量1/10。此时处理Cr(Ⅵ)浓度≤15mg/L的废水,除铬率≥99%;处理100mg/L的含Cr(Ⅵ)废水,除铬率达63.54%±3.50%,约是游离菌的1.73倍;固定化除铬菌J2可重复利用4次。将固定化除铬菌J2作用于实际电镀含铬废水,在球液配比量1/10,pH 7.00,温度25℃,摇床转速120rpm,添加1%碳源和0.5%氮源的条件下,处理Cr(Ⅵ)浓度≤10mg/L的实际电镀含铬废水,除铬率≥99%。经形态学、生理生化和分子生物学鉴定,J2为鲍曼不动杆菌(Acinetobacter nosocomialis)。

关键词：固定化微生物除铬菌电镀含铬废水 Cr(Ⅵ) 除铬率

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