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《廢棄啤酒酵母對重金屬離子吸附特性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：X703.5國際圖書分類號：628.3碩士學(xué)位論文（工程碩士）廢棄啤酒酵母對重金屬離子的吸附特性研究研導(dǎo)副究導(dǎo)生：戚秀云師：趙慶良教授師：孫志武高級工程師申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科、專業(yè)：環(huán)境工程所在單位：哈爾濱市環(huán)保產(chǎn)業(yè)辦公室答辯日期：2008年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex：X703.5U.D.C：628.3DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONWASTEBEERYEASTADSORPTIONCHAR
2、ACTERISTICSFORTHEHEAVYMETALIONSCandidate：Supervisor：Vice-Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation：DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：QiXiuyunProf.ZhaoQingliangS.E.SunZhiwuMasterofEngineeringEnvironmentalscienceandengineeringHarbinEnvironm
3、entProtectionIndustryOfficeDec,2008HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要重金屬污染問題已成為當(dāng)今世界性的水污染治理難題，也是全球性的環(huán)境問題之一。目前，我國江河湖泊水質(zhì)由重金屬引起的污染問題十分突出，已成為制約經(jīng)濟發(fā)展的主要環(huán)境問題之一。因此，迫切需要開發(fā)去除效果好、經(jīng)濟適用的重金屬廢水處理及資源化利用技術(shù)。本實驗采用發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)生的啤酒酵母為生物吸附材料，通過靜態(tài)和動態(tài)吸附實驗，研究其對重金屬離子Cu2+和Pb2+的吸附可行性及各種實驗條件
4、對吸附性能的影響，得出最佳工藝條件并對其動力學(xué)和熱力學(xué)吸附過程進(jìn)行分析。靜態(tài)吸附實驗表明，非固定化啤酒酵母對重金屬的吸附是一個快速的、不依賴于生物代謝的過程，經(jīng)過3h后Cu2+和Pb2+的吸附達(dá)到平衡。在此基礎(chǔ)上，考察了pH值、酵母用量、攪拌速度、溫度、水中常見離子、競爭離子等因素對吸附效果的影響，結(jié)論如下：非固定化啤酒酵母吸附Cu2+和Pb2+兩種金屬離子的最佳pH值均為5；本實驗最佳吸附劑用量為0.08g；搖床速度150r/min時吸附效果最好；吸附效果受溫度的影響較小，在實際生產(chǎn)中，室溫進(jìn)行即可；水中常見離子K+、Ca
5、2+、Na+和Mg2+對吸附影響不大，而添加競爭離子Cd2+時，對吸附效果影響較大，Cd2+濃度越大，對吸附效果影響越大，因此在實際應(yīng)用時可以不考慮水中常見離子對吸附的影響，對可能存在的競爭離子要作適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。動態(tài)吸附的正交實驗結(jié)果表明：影響吸附效果的各因素的主次順序從大到小依次為：pH、流速、酵母裝柱密度，各因素的較優(yōu)水平為A3B2C3。即動態(tài)實驗的最佳工藝條件為：pH=6，流速5mL/min，酵母裝柱密度80g/L。此時Pb2+和Cu2+的平均去除率為分別為88%和85%。動態(tài)實驗進(jìn)一步考察了酵母固定化材料、流速、重金
6、屬離子初始濃度、水中常見離子等多種因素對吸附效果的影響，結(jié)論如下：各種固定化材料對重金屬Pb2+、Cu2+的吸附影響較小，可以忽略。在反應(yīng)器中經(jīng)過40min就能達(dá)到飽和吸附量的一半以上，7h左右基本能達(dá)到動態(tài)吸附平衡。5mL/min的流速為最佳流速；20mg/L的金屬離子濃度處理效果最好；水中常見不同濃度的K+、Ca2+、Na+、Mg2+離子對吸附效果的影響不大，原則上可以忽略；解吸實驗表明，0.1mol/L的HCL效果最好，解吸率可以達(dá)到80%以上。非固定化酵母靜態(tài)吸附、固定化酵母靜態(tài)吸附、固定化酵母動態(tài)吸附三者的對比-I
7、-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文實驗表明：固定化酵母動態(tài)吸附效果較好，在實際應(yīng)用中有優(yōu)勢；活性炭和酵母對重金屬Pb2+、Cu2+的吸附效果比較，都是啤酒酵母優(yōu)于活性碳。等溫吸附實驗結(jié)果表明：非活性啤酒酵母廢菌體對Pb2+和Cu2+的動態(tài)吸附過程符合Langmuir和Freundlich方程。用Langmuir方程對Pb2+和Cu2+吸附過程的擬合，直線的相關(guān)系數(shù)分別為0.9893和0.9291，用Freundlich方程對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到的相關(guān)系數(shù)分別為0.9869和0.8796。本研究證實了啤酒酵母為吸附劑吸附Pb2+
8、、Cu2+的可行性，全面考察了各種因素對吸附效果的影響，取得了完整的運行數(shù)據(jù)，并對吸附動力學(xué)和熱力學(xué)過程進(jìn)行了理論探討，為下一步擴大實驗及生產(chǎn)應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。該成果一旦實現(xiàn)工業(yè)化，不但可以解決重金屬廢水和啤酒酵母的污染問題，還可以回收貴重金屬，變廢為寶，實現(xiàn)廢物資源化。帶來極高的環(huán)境效
