论文部分内容阅读
本文研究了不同有机底物对活性污泥胞外聚合物（EPS）吸附铀酰离子的影响，主要由三个部分组成，一是活性污泥的培养驯化，二是EPS的提取、分析及表征，三是EPS吸附铀酰离子研究。第一部分，活性污泥的培养驯化。以污水处理厂污泥为菌种，用4种有机底物（葡萄糖、乙酸钠、可溶性淀粉、蛋白胨）培养驯化了4种活性污泥（活性污泥1、活性污泥2、活性污泥3、活性污泥4），在活性污泥培养驯化的过程中，对4种活性污泥进行参数的测定及电镜观察，研究了有机底物对活性污泥的影响。第二部分，EPS的提取、分析及表征。用NaOH提取法从活性污泥中提取不同的活性污泥胞外聚合物（EPS），记为EPS1、EPS2、EPS3、EPS4，通过研究不同pH条件下4种EPS多糖、蛋白质、DNA及总量的变化情况，确定了最佳提取pH；通过对4种EPS组分含量、元素以及红外光谱分析，研究了有机底物对EPS的影响。第三部分，EPS吸附铀酰离子研究。采用静态法研究了EPS对铀酰离子的吸附行为，探讨了温度、pH、吸附时间、EPS投加量、铀酰离子初始浓度和离子强度等因素对铀酰离子吸附效果的影响，进行了吸附热力学、动力学研究，对比了4种EPS吸附铀酰离子前后红外谱图。实验结果表明4种活性污泥都具有疏松多孔的絮状结构，比较好的絮凝及沉降性能，其中乙酸钠培养的活性污泥性能最好，可溶性淀粉培养的活性污泥性能最差，其他两种活性污泥介于两者之间。NaOH提取法最佳提取pH为11，有机底物对EPS总量影响不大，但是能够引起EPS各组分生成速率及含量的差异，4种多糖含量与蛋白质含量的比值分别为：15.628、10.355、15.367、2.631，C元素与N元素含量的比值分别为：8.925、5.475、9.057、2.679，红外谱图大致相同，都含有多种官能团（烃基、磷酸基、羧基、硫酸基、肽键）。反应最佳吸附温度为25℃；最佳pH为3；最佳吸附时间为120min；4种EPS最佳投加量分别为：350mg/L、300mg/L、400mg/L、350mg/L；铀酰离子初始浓度增加，吸附量增加，但是吸附率却下降；离子浓度对吸附影响较大。吸附热力学研究表明，吸附过程更符合Freundlich吸附模型；吸附动力学研究表明，吸附过程更符合假二级反应动力学模型。