指金属在细胞壁或细胞内形成无机沉淀物的过程。
3.2 影响重金属生物吸附的因素
影响微生物吸附的因素很多,有pH值、光、温度、金属离子浓度和共存离子等。
1)pH值。
pH值是重要因素,在一定范围内,吸附量随pH值的升高而增大。
2)温度。
温度影响不如pH值那样明显,但过高或过低的温度都会使吸附量有所降低。
3)共存离子。
共存离子由于与主要离子竞争细胞上有限的带负电荷的基团,因此大多其他共存离子会使吸附量减少。
4)微生物吸附剂的预处理。
为了不同程度改变微生物吸附剂的吸附能力,对微生物吸附剂进行一些物理、化学预处理的过程。
3.3 固液分离技术
固液分离技术指使生物相和溶液能方便、快捷的分离技术。主要有微生物的固定化及吸附完成后的固液分离。
1)微生物的固定化。
指采用化学或物理方法,如包埋法、交联法、吸附法载体结合法以及无载体固定化等,将微生物固定于限定的空间区域内,使其保持活性并使用。
2)吸附完成后的固液分离。
指在微生物吸附完废水中重金属离子后,采用一定的方法将微生物与被处理后废水分离的过程。研究显示,吸附—浮选法是一种有效的固—液分离方法。如刘振扬等[2]用啤酒酵母在处理含镉废水中实现了固液分离。
4、含镉废水的生物处理技术
4.1 电镀含镉废水生物处理技术的去除机理
含镉废水成分复杂,且毒性较大,若不经处理直接排放会影响动植物及人类的健康,所以相关学者近年来不断寻求更安全、经济的方法对其处理。目前,研究发现,电镀含镉废水的生物处理法有较多的优势和较广阔的应用前景,因此被广泛地研究与应用。
电镀含镉废水的生物吸附过程是一个固—液接触的过程。与传统的物理化学法相比,电镀含镉废水生物法操作简单,能耗少,成本低,效率高,且没有二次污染。电镀含镉废水去除机理往往因菌种的不同而不同,主要机理有无机微沉淀机理、氧化还原机理、表面络合机理及离子交换机理等。其中,无机微沉淀指重金属镉离子经晶核作用,在细胞壁上或细胞内沉淀下来;氧化还原机理指金属镉离子通过生物体的生理代谢发生氧化还原反应而被去除;表面络合机理指生物细胞壁组成物质多糖中的氮、氧等原子能与重金属离子配位相结合从而被去除;离子交换机理利用一般重金属镉离子与细胞质具有很强的结合能力而被去除。
4.2 电镀含镉废水生物强化技术
目前,一些学者还研发了生物强化技术来处理电镀含镉废水。生物强化技术即在传统生物处理体系中投加具有特定功能的微生物或某些基质,从而改善整个含镉处理体系的处理效果。生物强化技术处理电镀含镉废水应用主要体现如下:
1)直接投加菌。
这种微生物经筛选、培养、驯化后再投加到含镉废水中,为治理重金属镉污染提供了有效途径。
2)固定化微生物技术。
此技术是为了提高优势微生物浓度,用化学或物理手段将优势菌株固定封闭在特定的载体上,从而克服微生物菌体容易中毒、活性少的缺点,进而改善微生物处理重金属的效果。