在皮革加工过程中,鞣制是极其重要的步骤,而铬鞣又是普遍使用的一种方法,该加工过程会产生含有较高浓度三价铬废水。含铬废水不合理的排放到环境中会对人体造成严重的危害,例如皮肤过敏反应和癌症,容易患有糖尿病和高血压,抑制未出生胎儿的生长甚至对胎儿存在着致畸作用和对呼吸道、肝、肾、胃肠和免疫系统等造成不良的影响。传统的三价铬废水处理方法(主要是化学沉淀法),通过向废水中加入大量的碱性沉淀剂去实现三价铬的去除,化学沉淀剂的加入增加了废水处理成本并造成二次污染。近年来,微生物对重金属的吸附作用受到人们大量关注和研究。而固定化微生物增强微生物抵抗污染物和恶劣环境的毒害作用,此外提高微生物浓度从而实现较高的污染物去除效率。磁性纳米粒子的掺杂使吸附剂具有磁性能可以通过外加磁场的作用实现磁性小球的回收利用。本实验通过构建工程菌并利用磁性材料固定去实现皮革废水中三价铬的去除。Merp蛋白是一种能够吸附三价铬的蛋白,实验将Merp蛋白展示在大肠杆菌细胞表面,提高了菌株对三价铬的吸附效率。随后,将工程菌株固定在含有磁性纳米粒子的聚乙烯醇-海藻酸钠载体。磁性小球中各物质组成配比进行正交试验,发现磁性小球制备的最佳各物质含量为海藻酸钠2.5%,聚乙烯醇8%,四氧化三铁纳米粒子3.5%和加入菌株比例3 g/L。当三价铬浓度为210 mg/L,磁性小球加入剂量为40 g/L,在37℃下运行28小时达到吸附平衡,吸附效率最佳为91.29%。此外,磁性小球吸附三价铬的过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温式。扫描电镜(SEM)表征小球内外部结构及工程菌株的固定情况,能量色散X射线光谱仪(EDX)检测磁性小球吸附三价铬前后元素成分,结果表明吸附后的磁性小球含有铬元素。为了探讨磁性小球的可重复利用性能,将磁性小球的吸附过程进行了五次循环,并检测吸附和解吸程度。振动探针式磁强计(VSM)检测磁性小球及小球进行吸附实验后具有磁性能。最后磁性小球应用于实际皮革废水中三价铬的处理,结果显示磁性小球可以吸附88.2%的三价铬。综上所述,固定工程菌株的磁性小球应用于皮革废水中三价铬的去除及回收具有很大的可行性。