微生物絮凝劑去除廢水中Cd2+的響應面優(yōu)化及絮凝機理研究.pdf

1、實驗所用的產(chǎn)絮多粘類芽孢桿菌GA1篩選自岳麓山土壤，所產(chǎn)絮凝劑MBFGA1分子量1.18×106Da，成分為多糖和蛋白質(zhì)，含量比例分別為68.64％、6.86％，主要元素組成為C、N、O，重量百分比Wt％分別為57.3％、2.74％、37.04％，干燥的MBFGA1結(jié)構(gòu)疏松不規(guī)則，有空隙結(jié)構(gòu)，大小不等。
　　 本實驗采用多粘類芽孢桿菌GA1所產(chǎn)的微生物絮凝劑MBFGA1處理模擬含Cd2+廢水。實驗運用響應面分析法中的CCD（中心

2、復合設計）法研究了MBFGA1去除廢水中Cd2+的最佳條件組合，并根據(jù)傅里葉變換紅外光譜與環(huán)境掃描電鏡分析討論了絮凝機制。CCD實驗設定Cd2+去除率為響應值，優(yōu)化Cd2+初始濃度、MBFGA1投加量、溶液初始pH值和反應時間4種因素為輸入變量。響應面實驗擬合Cd2+去除率的二次經(jīng)驗模型。方差分析顯示，模型F值為11.71，P＜0.0001，相關系數(shù)R=0.9154，擬合模型極顯著，Cd2+初始濃度、pH和反應時間為顯著性因素，Cd2+

3、初始濃度與MBFGA1投加量、Cd2+初始濃度與攪拌時間、MBFGA1投加量與攪拌時間是影響顯著交互項。在最優(yōu)化條件下:Cd2+初始濃度23.60mg/L，MBFGA1投加量27.74mg/L，pH值9.5，反應時間15.97min，檢測實驗Cd2+去除率高于99.5％。傅里葉變換紅外光譜圖表明，MBFGA1分子鏈上含有羧基、羥基、磷酸基等官能團參與了絮凝過程，并且絮體形成過程中有氫鍵的締合。結(jié)合環(huán)境掃描電鏡圖分析得出，MBFGA1分子