重金屬廢水成分復(fù)雜，且毒性較大，若不經(jīng)處理直接排放會(huì)影響動(dòng)植物及人類的健康。目前，重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類：(1)化學(xué)法；(2)物理處理法；(3)生物處理法。下面，江蘇銘盛環(huán)境為您介紹生物吸附法在重金屬廢水處理中的應(yīng)用。

生物吸附法又稱接觸穩(wěn)定法或吸附再生法。生物吸附作為一個(gè)新工藝可以用于含重金屬的工業(yè)污水的處理。生物吸附法的基本原理是利用微生物具有像離子交換樹脂一樣的離子交換特性，用于吸附廢水中的重金屬鎘。目前已有人用細(xì)菌、真菌、海藻等處理含鎘廢水，效果良好。其中，由于海藻資源豐富，且容易收集，使其在污水處理的環(huán)境應(yīng)用方面有特殊的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。值得注意的是，生物吸附鎘等重金屬離子后需要脫附再生才可循環(huán)使用，且據(jù)研究顯示，目前使用的脫附劑主要強(qiáng)酸、金屬鹽、絡(luò)合物等。

1、生物吸附機(jī)理

根據(jù)在溶液中脫除金屬的方式不同，生物吸附有以下幾種機(jī)理：

1）靜電吸引。

通過溶液中離子和細(xì)胞壁間的靜電作用而發(fā)生生物吸附，將陽離子吸附到帶負(fù)電荷的功能基團(tuán)上。

2）離子交換。

重金屬離子與細(xì)胞物質(zhì)具有較強(qiáng)的結(jié)合能力，菌體表面的一般金屬離子被結(jié)合能力更強(qiáng)的重金屬離子代替。

3）配合作用。

在微生物表面，含有能和金屬離子發(fā)生反應(yīng)的各種活性基團(tuán)，能與金屬離子發(fā)生鰲合或絡(luò)合作用。

4）細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

微生物轉(zhuǎn)化作用與代謝和酶有關(guān)。具體指通過微生物體內(nèi)物質(zhì)將氧化態(tài)重金屬離子還原為無毒性的沉淀。

5）細(xì)胞吸收。

細(xì)胞吸收有主動(dòng)吸收（活體細(xì)胞通過傳輸和沉積兩個(gè)過程的主動(dòng)吸收）和被動(dòng)吸附（細(xì)胞表面覆蓋的胞外多糖等基團(tuán)以及胞內(nèi)化學(xué)基團(tuán)與金屬的結(jié)合）兩種形式。主動(dòng)吸收一般只對(duì)特定元素起作用，且速度較慢。被動(dòng)吸附速度較快，與生物活性無關(guān)，是微生物處理重金屬廢水的主要吸收方式。

6）無機(jī)微沉淀。

指金屬在細(xì)胞壁或細(xì)胞內(nèi)形成無機(jī)沉淀物的過程。

2、影響重金屬生物吸附的因素

影響微生物吸附的因素很多，有pH值、光、溫度、金屬離子濃度和共存離子等。

1）pH值。

pH值是重要因素，在一定范圍內(nèi)，吸附量隨pH值的升高而增大。

2）溫度。

溫度影響不如pH值那樣明顯，但過高或過低的溫度都會(huì)使吸附量有所降低。

3）共存離子。

共存離子由于與主要離子競(jìng)爭(zhēng)細(xì)胞上有限的帶負(fù)電荷的基團(tuán)，因此大多其他共存離子會(huì)使吸附量減少。

4）微生物吸附劑的預(yù)處理。

為了不同程度改變微生物吸附劑的吸附能力，對(duì)微生物吸附劑進(jìn)行一些物理、化學(xué)預(yù)處理的過程。

3、固液分離技術(shù)

固液分離技術(shù)指使生物相和溶液能方便、快捷的分離技術(shù)。主要有微生物的固定化及吸附完成后的固液分離。

1）微生物的固定化。

指采用化學(xué)或物理方法，如包埋法、交聯(lián)法、吸附法載體結(jié)合法以及無載體固定化等，將微生物固定于限定的空間區(qū)域內(nèi)，使其保持活性并使用。

2）吸附完成后的固液分離。

指在微生物吸附完廢水中重金屬離子后，采用一定的方法將微生物與被處理后廢水分離的過程。研究顯示，吸附—浮選法是一種有效的固—液分離方法。如劉振揚(yáng)等[2]用啤酒酵母在處理含鎘廢水中實(shí)現(xiàn)了固液分離。

4、總結(jié)

重金屬廢水的生物吸附過程是一個(gè)固—液接觸的過程。與傳統(tǒng)的物理化學(xué)法相比，重金屬廢水生物法操作簡(jiǎn)單，能耗少，成本低，效率高，且沒有二次污染。電鍍廢水去除機(jī)理往往因菌種的不同而不同，主要機(jī)理有無機(jī)微沉淀機(jī)理、氧化還原機(jī)理、表面絡(luò)合機(jī)理及離子交換機(jī)理等。其中，無機(jī)微沉淀指重金屬離子經(jīng)晶核作用，在細(xì)胞壁上或細(xì)胞內(nèi)沉淀下來；氧化還原機(jī)理指重金屬離子通過生物體的生理代謝發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被去除；表面絡(luò)合機(jī)理指生物細(xì)胞壁組成物質(zhì)多糖中的氮、氧等原子能與重金屬離子配位相結(jié)合從而被去除；離子交換機(jī)理利用一般重金屬離子與細(xì)胞質(zhì)具有很強(qiáng)的結(jié)合能力而被去除。