PVA-SA復合水凝膠固定化銅綠微囊藻對Ni2+的吸附研究.pdf

1、近年來，隨著水體富營養(yǎng)化的加劇，藍藻水華周期性爆發(fā)產生大量的藍藻，每年打撈的藍藻數(shù)量龐大，無害化處理和資源化利用成了打撈藍藻處理的技術瓶頸。本文利用生物固定化技術對銅綠微囊藻進行固定化處理，制得生物吸附劑；采用該生物吸附劑進行重金屬Ni2+的吸附試驗，研究Ni2+最佳吸附及解吸條件，為藍藻的無害化資源化利用探索出一條新途徑，為重金屬離子的生物吸附技術提供了理論基礎，在水環(huán)境的保護方面具有重要的實際意義。
　　主要研究成果如下：

2、r>　?。?）銅綠微囊藻生長曲線的測定。分別采用計數(shù)法、葉綠素法及光密度法對實驗室條件下銅綠微囊藻的生長曲線進行了測定，并對三種測定方法的相關性進行了分析。研究表明，三種測定方法之間具有很強的相關性，一定條件下，可通過某一種指標來預測另外兩種指標值。
　?。?）PVA-SA復合微囊藻球的研制。創(chuàng)新性地采用硼酸-硼砂兩階段固定化方法制備PVA-SA復合微囊藻球，綜合研究了硼酸（H3BO4）、氯化鈣（CaCl2）、硼砂（Na2B4O3

3、?10H2O）、聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA）等5個因素對藻球性能、固定化過程中PVA泄露及Ni2+去除效果等的影響。單因素實驗結果表明，在以上各因素水平分別為3.5％、2.0%、3.0%、9.0%、1.0%時，成球效果、藻球性能較好，固化過程中PVA泄露量較小，Ni2+去除效率較高；單因素實驗基礎上采用中心復合設計（CCD）及響應面曲面分析方法對硼酸、氯化鈣及硼砂三個因素進行研究，以Ni2+去除率為指標，最終確定三者用量分別為3

4、.59%、2.21%、2.64%時Ni2+去除率最高。
　?。?）PVA-SA復合微囊藻球吸附Ni2+實驗。綜合研究了干球與濕球、藻球粒徑、吸附劑用量、吸附體系溫度、pH等對復合藻球吸附Ni2+的效果影響。研究表明，干球適用的Ni2+濃度范圍更廣，同條件下吸附效果優(yōu)于濕球；吸附劑最佳用量在濕球4g/100mL（對應干球0.6g/100mL），到濕球2g/100mL（對應干球0.3g/100mL）之間；藻球粒徑、吸附體系pH及溫度分

5、別為2.8mm、7.0、30℃時Ni2+的24h去除率和藻球的吸附容量較高。對復合藻球吸附Ni2+的吸附動力學模型和吸附等溫模型研究發(fā)現(xiàn)，準二級動力學方程可以很好地描述復合藻球對 Ni2+的吸附過程，Langmiur等溫模型擬合相關系數(shù)高達0.99898，模型可信度較高，說明復合藻球對Ni2+的吸附過程以化學吸附為主，Ni2+L復合藻球表面的吸附為單分子層吸附；Langmiur等溫吸附模型預測得到復合藻球理論飽和吸附量為28.361mg