污泥藻酸盐对铜的吸附研究
本文以四种污泥中的细菌藻酸盐为研究对象，完善了其纯化过程，并将四种污泥藻酸盐分别制备成藻酸钙吸附剂，研究这些生物吸附剂对水溶液中Cu2+的吸附性能。重点考察了吸附时间、吸附剂状态、溶液初始pH、铜离子初始浓度、吸附剂投加量等因素对Cu2+吸附效能的影响.对吸附过程进行了吸附等温线和吸附动力学研究，并研究了Cu2+的解吸性能，最后以好氧颗粒污泥藻酸盐为例，用离子交换和红外光谱分析探讨了Cu2+吸附机理。
以好氧颗粒污泥、活性污泥、厌氧颗粒污泥和生物膜中提取出的藻酸盐为原料可分别制备藻酸钙吸附剂(395±13)mg/g、(198±12)mg/g、(243±12)mg/g和(208±17) mg/g。
好氧颗粒污泥藻酸钙的吸附剂状态影响因素研究表明，60℃烘干的干藻酸钙对Cu2+的吸附性能优越于湿的藻酸钙。四种干的污泥藻酸钙吸附剂对Cu2+的吸附过程均可分为快速吸附和慢速吸附两个过程，并分别在60min、90min、240min和180min时达到吸附平衡。Cu2+初始浓度、溶液初始pH和吸附剂投加量对水溶液中Cu2+的吸附影响显著；pH=4，初始Cu2+浓度100mg/L，吸附剂投加量0.7g/L时，四种污泥藻酸钙对Cu2+的吸附量可分别达到67.67mg/g、41.97 mg/g、84.61mg/g和56.15 mg/g。
四种污泥藻酸盐对Cu2+的吸附等温线研究表明，Langmuir模型比Freundlich模型可以更好的拟合实验数据。
四种污泥藻酸盐对Cu2+的吸附动力学研究表明，Pseudo一级动力学方程对吸附过程的拟合结果不好，Pseudo二级动力学方程可以较好描述藻酸盐对Cu2+的吸附动力学行为。
解吸研究表明，用100 mmol/L HCI洗脱吸附于四种污泥藻酸钙上的Cu2+，可分别回收91％、94％、92％和93％的Cu2+，实现Cu2+的回收。
吸附机理研究结果显示，好氧颗粒污泥藻酸盐主要为离子交换的过程，Cu2+和Ca2+与MG嵌段结合的方式不同，pH=4时藻酸盐的分子结构有利于Cu2+与MG嵌段发生鳌合。金属离子的特性和不同pH值时物质的立体结构决定了吸附剂对金属离子的吸附性能。
好氧颗粒污泥;细菌藻酸盐;生物吸附;吸附动力学;离子交换;红外光谱
中国海洋大学
硕士
环境工程
王琳
2009
中文
X703;O647.31
78
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）