【摘要】：現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展,使鉻成為了嚴(yán)重污染環(huán)境的金屬之一。本研究從Cr(Ⅵ)測量體系的建立、固定化體系的構(gòu)建、高效菌、混合菌和添加劑等方面入手,探討微生物固定化技術(shù)對Cr(Ⅵ)的去除效應(yīng)及其優(yōu)化。主要的研究結(jié)果如下:(1)考察了二苯碳酰二肼分光光度法在LB培養(yǎng)基中測定Cr(Ⅵ)的適用性,從波譜掃描和時間掃描以及LB培養(yǎng)基方面分別進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:存在于LB培養(yǎng)基中的Cr(Ⅵ)在經(jīng)二苯碳酰二肼分光光度法處理后的最大特征吸收峰在538-542 nm處,穩(wěn)定測定時間區(qū)間為10-20 min,且LB培養(yǎng)基對Cr(Ⅵ)的測定無顯著影響。因此該法適用于測定LB培養(yǎng)基中的Cr(Ⅵ),準(zhǔn)確度較高。(2)從固定化材料的種類,載體濃度、固定劑濃度和固定化時間等主要固定化工藝參數(shù)方面對多種固定化方法進(jìn)行了考察。研究結(jié)果表明:海藻酸鈉—氯化鈣包埋法為最佳固定化方法,在海藻酸鈉濃度為0.15%,氯化鈣濃度為1%,固定化時間為1 h時,所成的固定化顆粒成球性好、通透性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度大、耐酸性好,且對Cr(Ⅵ)吸附率大。(3)對七種耐受Cr(Ⅵ)的微生物菌株進(jìn)行了初篩,考察其對Cr(Ⅵ)的耐受性和去除效應(yīng),并對高效菌進(jìn)行微生物固定化技術(shù)體系的構(gòu)建。研究結(jié)果表明:Ua菌、XJ-Ⅱ菌和HB菌是對Cr(Ⅵ)具有較高的耐受性能和去除能力的高效菌;三種高效菌均能耐受40 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,其中HB菌耐受性最高,對40 mg/L Cr(Ⅵ)的去除率可達(dá)98%;三種高效菌的生長周期均為36 h左右;高效菌添加于固定化工藝體系中可提高其對Cr(Ⅵ)的去除效應(yīng),相比沒有添加高效菌的固定化顆粒,其去除率大約提高20%左右。(4)從添加劑CNTs、活性炭、秸稈和營養(yǎng)源—LB培養(yǎng)基等方面對Cr(Ⅵ)去除的影響進(jìn)行了考察。在中性至偏堿性條件下,CNTs、活性炭、秸稈均對Cr(Ⅵ)的去除有明顯貢獻(xiàn),分別提高了30%、35%和35%,但添加劑量的增加對于去除效應(yīng)的影響不顯著;40%的培養(yǎng)基可提高固定化技術(shù)對Cr(Ⅵ)的去除效應(yīng),最高可達(dá)98%以上。(5)將三株高效菌分別以1:1和1:1:1的組合混合,考察混合菌和混合菌固定化技術(shù)對Cr(Ⅵ)的耐受效應(yīng)和去除效應(yīng)。單一菌株中,HB菌的耐受性和對Cr(Ⅵ)的去除率在三種菌株中是最好的,在40 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中OD600值可達(dá)4.6,去除率可達(dá)98%左右,其次是Ua菌,最后是XJ-Ⅱ菌;而菌株混合后,HB菌與Ua菌組合對Cr(Ⅵ)的耐受性和去除率最高,在60mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中去分別為4.7和92%;將HB菌與Ua菌組合固定化后,對Cr(Ⅵ)仍有很高的去除率,在40 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中,可達(dá)到98%以上。將添加劑、營養(yǎng)源、混合菌株組合等全部融合進(jìn)行微生物固定化技術(shù)的優(yōu)化,優(yōu)化后的微生物固定化顆粒對Cr(Ⅵ)的去除效應(yīng)大大提高,在40 mg/L、60mg/L、80 mg/L和100 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中其去除率分別可達(dá)99%、99%、82%和66%左右。綜上所述:微生物固定化技術(shù)優(yōu)化后對Cr(Ⅵ)去除的最佳參數(shù)為:海藻酸鈉濃度為0.15%,氯化鈣濃度為1%,固定化時間為1 h;采用二苯碳酰二肼分光光度法測定溶液中的Cr(Ⅵ)含量;菌株為HB菌+Ua菌的組合,添加40%的培養(yǎng)基和0.2 g秸稈;對60 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率為99%。由此可見,此技術(shù)能很好的處理廢水中的Cr(Ⅵ),有望在工業(yè)廢水的處理中得到廣泛應(yīng)用。
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【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703;X172

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2357288