好氧微生物顆粒對水體中氟、銅離子及土霉素的去除研究.pdf

1、水體污染包括氟化物,重金屬及有機物污染等,開發(fā)有效處理且處理成本低的技術(shù)顯得越發(fā)重要。好氧微生物顆粒技術(shù)是一種比較有前景的技術(shù),具有沉降性能好,價格低廉,生物成分含量高,處理效果好的特點。本論文做了三個方面的工作,通過對氟離子的去除研究,探討了新型改性材料對氟離子的去除機理研究。通過對重金屬銅離子去除研究,實現(xiàn)了微生物顆粒的官能團在銅離子去除的量化,從而進一步揭示吸附機理;通過對銅和土霉素共存體系的研究,考察了污染物與顆粒表面的結(jié)合程度

2、,從而為進一步研究降解提供理論依據(jù);好氧微生物顆粒改性后,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 改性的好氧微生物顆粒的通過FT-IR,XRD和pHpzc進行表征,表明了羧基和三價鈰引入成功,改性吸附材料在中性pH下的對氟離子的吸附量是45.80 mg/g,最佳吸附pH范圍是3.0-5.0。改性后吸附材料對氟離子的去除效果是未改性的358％。共存離子中,對氟離子去除有利于影響的順序是K+≈Mg2+＞Ca2+＞Na+的,不利影響的順序是N

3、O3-＞Cl-＞SO42-＞HCO3-＞PO43-。氟離子吸附適合偽一級動力學(xué)模型和Redlich-Peterson模型,相關(guān)系數(shù)分別是0.999和0.950。柱動力學(xué)實驗表明,與未改性好氧微生物顆粒相比,改性的新材料在出水氟離子濃度低于1.0 mg/L下需要經(jīng)歷790個柱床。實驗結(jié)果有效地證明了改性好氧微生物顆粒可以作為一種很有前景的除氟材料。
　　 銅離子的吸附去除研究表明隨著pH在3.0-5.0范圍內(nèi),隨著pH的增加吸附量

4、越大,并且符合偽二級動力學(xué)模型,擬合系數(shù)達0.9999,吸附機理主要包括離子交換和靜電吸附兩種,離子交換為主要的吸附機理,在離子交換過程中,輕金屬K(Ⅰ),Mg(Ⅱ)和Ca(Ⅱ)都參與了交換,其中Ca2+交換的量最多,在靜電吸附過程中,胞外聚合物上的官能團對銅離子去除順序是:-COOH＞-NH2≈-OH＞-PO4,羧基官能團對銅離子去除影響大,占吸附離子交換重量的46.1％。
　　 在銅和土霉素共存的體系中,通過模擬飽和吸附體系