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基本信息

項(xiàng)目名稱：
嗜鉛菌節(jié)能排鉛的可行性研究
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
為解決鉛的低能排放問(wèn)題，以實(shí)驗(yàn)室提供的對(duì)鉛具有高耐受性、高吸附性的專利嗜鉛菌，處理廢水中的鉛離子，分析了優(yōu)勢(shì)菌微生物法在低耗下處理含鉛廢水的條件及可行性。
詳細(xì)介紹：
微生物法作為新型的重金屬處理技術(shù)已被人類(lèi)重視。為解決鉛的低能排放問(wèn)題，以實(shí)驗(yàn)室提供的對(duì)鉛具有高耐受性、高吸附性的專利嗜鉛菌，處理廢水中的鉛離子，分析了優(yōu)勢(shì)菌微生物法在低耗下處理含鉛廢水的條件及可行性，結(jié)果表明，在pH=6.0-8.2、鉛離子初始質(zhì)量濃度為25mg/L、離心濕菌的質(zhì)量濃度為1.06g/L、吸附時(shí)間為60min 時(shí)，鉛離子的吸附率達(dá)90%以上。實(shí)驗(yàn)室在此參數(shù)條件下，構(gòu)建了優(yōu)勢(shì)菌群生物膜反應(yīng)器，并將其耦合在膜處理技術(shù)中，可達(dá)到COD和鉛離子同時(shí)達(dá)標(biāo)排放。文章還進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)方面可行性的分析。與傳統(tǒng)微生物方法相比，該方法效率高、成本低、無(wú)二次污染，應(yīng)用前景廣闊。

作品專業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

工業(yè)排放的重金屬?gòu)U水所造成的污染日益嚴(yán)重，特別是鉛、鎘等重金屬污染形勢(shì)嚴(yán)峻，為解決鉛的低能排放問(wèn)題，以實(shí)驗(yàn)室提供的對(duì)鉛具有高耐受性、高吸附性的專利嗜鉛菌，處理廢水中的鉛離子，分析了優(yōu)勢(shì)菌微生物法在低耗下處理含鉛廢水的條件（包括pH、鉛離子初始質(zhì)量濃度、菌的質(zhì)量濃度和吸附時(shí)間）,特別研究了鉛的低能耗排放的可行性。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

作品突破了化學(xué)沉淀、離子交換、電化學(xué)處理、反滲透、電滲析等傳統(tǒng)重金屬去除方法去除率低、易造成二次污染、特別是能耗高等缺點(diǎn)。本課題在優(yōu)化條件下構(gòu)建了優(yōu)勢(shì)菌群生物膜反應(yīng)器，將其耦合在生物膜處理技術(shù)中，對(duì)鉛的處理操作工藝簡(jiǎn)單，人力物力投入少，能耗低，出水口滅菌后水質(zhì)良好；并且可對(duì)產(chǎn)生的少量污泥及脫落死菌進(jìn)行消化，回收鉛離子，進(jìn)一步降低了對(duì)含鉛廢水的處理成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

本課題的研究?jī)?nèi)容屬于生物、化工和環(huán)境的交叉領(lǐng)域，用專利菌處理含鉛廢水具有很好的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 嗜鉛菌突破了傳統(tǒng)生物吸附劑耐受性差、吸附性差的缺點(diǎn)，具有吸附性高、耐受性強(qiáng)、低成本及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)廢水處理方面應(yīng)用前景廣闊，尤其適用于中小型廢水處理廠。

學(xué)術(shù)論文摘要

微生物法作為新型的重金屬處理技術(shù)已被人類(lèi)重視。為解決鉛的低能排放問(wèn)題，以實(shí)驗(yàn)室提供的對(duì)鉛具有高耐受性、高吸附性的專利嗜鉛菌，處理廢水中的鉛離子，分析了優(yōu)勢(shì)菌微生物法在低耗下處理含鉛廢水的條件及可行性，結(jié)果表明，在pH=6.0-8.2、鉛離子初始質(zhì)量濃度為25mg/L、離心濕菌的質(zhì)量濃度為1.06g/L、吸附時(shí)間為60min 時(shí)，鉛離子的吸附率達(dá)90%以上。實(shí)驗(yàn)室在此參數(shù)條件下，構(gòu)建了優(yōu)勢(shì)菌群生物膜反應(yīng)器，并將其耦合在膜處理技術(shù)中，可達(dá)到COD和鉛離子同時(shí)達(dá)標(biāo)排放。文章還進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)方面可行性的分析。與傳統(tǒng)微生物方法相比，該方法效率高、成本低、無(wú)二次污染，應(yīng)用前景廣闊。

獲獎(jiǎng)情況

2010年12月17-19日， 中國(guó)能源學(xué)會(huì)主辦的2010中國(guó)可再生能源科技發(fā)展大會(huì)在北京舉行，作品論文被大會(huì)論文集收錄(ISTP檢索源)。

鑒定結(jié)果

無(wú)

參考文獻(xiàn)

1、鄒森林.電鍍廢水處理的研究進(jìn)展[J ].廣東化工.2010,37（8）:142-144 2、田超,張園園,邱治國(guó),等. 自然水體生物膜對(duì)銅( Ⅱ) 、鎘( Ⅱ) 的吸附研究[J ] . 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007 ,27 (6) :102021023. 3、趙玉清，陳吉群，邊海濤.生物膜的馴化及其對(duì)廢水中鉛離子的吸附[J].大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，34(1):103-106.

同類(lèi)課題研究水平概述

自20世紀(jì)50年代發(fā)生在日本的“水俁病”、“骨痛病”事件后，世界各國(guó)已加大了對(duì)有毒金屬防治的投入和研究。目前處理有毒金屬?gòu)U水的方法主要有：化學(xué)沉淀、離子交換、電化學(xué)處理、膜技術(shù)、蒸餾等，這些處理方法取得了一定的效果，但還存在去除率低、運(yùn)行費(fèi)用高、具有二次污染等問(wèn)題。生物處理技術(shù)作為一種新興的有毒金屬去除技術(shù)，愈來(lái)愈受到人們的關(guān)注。 生物處理技術(shù)中最常用的方法是生物吸附法，該法是生物體及其衍生物借助化學(xué)作用吸附金屬離子，達(dá)到去除的目的，主要包括細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)和農(nóng)林廢棄物等，與傳統(tǒng)的吸附劑相比，生物吸附劑適應(yīng)性廣、選擇性高且再生能力強(qiáng)，在重金屬離子濃度較低（10mg/L-100mg/L）、有機(jī)物污染濃度較高(≤5 000 mg/L)的情況下，對(duì)重金屬離子的吸附仍較好，應(yīng)用前景廣闊。生物吸附法按是否消耗能量可分為活體和非活體生物吸附。陳燦等(2006)對(duì)廢酵母吸附重金屬的性能進(jìn)行了較為詳盡的研究，結(jié)果表明，對(duì)Cu2+、Cd2+、Ni2+、 Zn2+、Pb2+、Cr(VI)等有毒金屬的吸附可達(dá)90%以上。Chatterjee(2010)的研究表明死體芽孢桿菌對(duì)有毒金屬也有較強(qiáng)的吸附能力。 目前，生物法處理廢水普遍存在吸附劑耐受性低的問(wèn)題，本課題以國(guó)家民委-教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供的對(duì)鉛具有高耐受性、高吸附性的專利嗜鉛菌處理廢水中的鉛離子，對(duì)最佳吸附條件做了探究，結(jié)果表明，嗜鉛菌吸附鉛離子的pH值寬泛，反應(yīng)周期較短，能耗很低，利用耦合生物膜技術(shù)可行。課題分析認(rèn)為本研究可節(jié)約能源、資金、縮短運(yùn)行周期，并帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)技術(shù)尚處于中試階段，大規(guī)模利用微生物處理重金屬?gòu)U水還需考慮環(huán)境等多因素，使優(yōu)勢(shì)微生物克服外部環(huán)境條件的局限，如何從分子水平上去研究重金屬對(duì)微生物的影響機(jī)制，為進(jìn)一步研究和運(yùn)用微生物處理重金屬污染提供更多的科學(xué)依據(jù)仍是今后的熱點(diǎn)。
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