正版 重金属废水生物处理新技术 李会东 化学工业出版社 97871223

本书结合著者多年来对重金属废水的实验研究成果，对生物基吸附剂制备、吸附水体重金属的机理、磁固液分离体系建立的技术要点、研究现状等内行了系统整理。本书既有详细具体的实验研究，又具有深入的理论分析。

本书共分12章，介绍了水体中重金属污染的来源、危害以及国内外重金属废水处理技术现状。结合著者多年来对重金属废水的实验研究成果，对生物基吸附剂制备、吸附水体重金属的机理、磁固液分离体系建立的技术要点、研究现状行了系统整理。

本书既有详细具体的实验研究成果，又有深入的理论分析，可供从事重金属废水处理的技术人员、科研人员和管理人员阅读参考，也可供高等学校市政工程以及环境工程专业师生学。

第1章绪论/001

1.1重金属污染概述001

1.1.1重金属污染及其来源002

1.1.2重金属污染的危害004

1.1.3重金属废水污染现状007

1.2废水生物处理技术概念009

1.2.1废水生物处理技术原理009

1.2.2废水生物处理技术体系011

1.3我国和欧盟部分国家对多种重金属现行排放限值013

1.4本章小结014

参考文献014



第2章重金属废水处理基础/016

2.1重金属废水处理传统技术016

2.1.1化学法016

2.1.2物理化学法018

2.2重金属废水处理生物吸附法019

2.2.1生物吸附剂的来源和类型020

2.2.2生物吸附机理021

2.2.3生物吸附过程022

2.3重金属生物吸附研展022

2.3.1国内研展022

2.3.2国外研展024

2.4人工制备生物基吸附剂研展026

2.4.1生物炭吸附剂026

2.4.2藻类吸附剂026

2.4.3菌类吸附剂027

2.4.4农林废弃物吸附剂027

2.4.5复合生物吸附剂028

2.5生物基吸附剂处理重金属废水前景展望028

2.6磁分离技术在废水处理中的应用029

2.6.1共沉淀法030

2.6.2溶胶-凝胶法030

2.6.3共埋法032

2.7本章小结032

参考文献032



第3章生物基吸附剂表征及能分析/034

3.1表征分析方法034

3.1.1FTIR分析034

3.1.2RS分析035

3.1.3SEM分析036

3.1.4TEM分析037

3.1.5XRD分析037

3.1.6XPS分析038

3.2吸附等温线模型039

3.2.1Langmuir模型039

3.2.2Freundlich模型040

3.2.3Temkin模型040

3.2.4Sips模型041

3.3吸附动力学分析041

3.3.1准一阶动力学041

3.3.2准二阶动力学041

3.4吸附容量与去除率计算042

3.5本章小结042

参考文献042



第4章生物填充技术在处理含铬废水中的应用/044

4.1实验材料045

4.1.1材料045

4.1.2固定化载体045

4.2实验方法045

4.2.1吸附剂吸附能实验045

4.2.2吸附剂预处理实验046

4.2.3等温吸附实验046

4.2.4菌体固定方法046

4.2.5填充柱吸附实验047

4.2.6吸附剂解吸附实验047

4.3结果与讨论048

4.3.1吸附剂吸附能评定048

4.3.2预处理对六价铬去除的影响049

4.3.3等温吸附实验结果050

4.3.4Thomas模型的应用052

4.3.5填充柱吸附六价铬的穿透曲线054

4.3.6吸附剂的再生和重复利用054

4.4本章小结056

参考文献057



第5章磁分离技术在生物吸附处理含铬废水中的应用/058

5.1实验材料059

5.1.1材料059

5.1.埋剂059

5.2实验方法059

5.2.1磁Fe3O4粒子合成059

5.2.2Fe3O4粒子磁测定059

5.2.3生能磁珠制备059

5.2.4生能磁珠能测定060

5.2.5溶液配制060

5.2.6铬的吸附实验061

5.2.7共存离子对生能磁珠吸附六价铬的影响061

5.2.8铬的分析方法062

5.2.9其他实验方法062

5.3结果与讨论062

5.3.1Fe3O4颗粒磁测定062

5.3.2生能磁珠的能063

5.3.3吸附工艺流程063

5.3.4pH值对生能磁珠吸附六价铬的影响063

5.3.5温度对生能磁珠吸附六价铬的影响064

5.3.6共存离子对生能磁珠吸附六价铬的影响064

5.3.7生能磁珠对六价铬的吸附能力066

5.3.8铬生物吸附的特067

5.3.9Langmuir吸附等温线068

5.3.10吸附动力学068

5.3.11生能磁珠吸附六价铬后的解吸附和重复利用069

5.3.12傅里叶变换红外光谱分析070

5.3.13拉曼光谱分析070

5.3.14扫描电子显微镜分析073

5.4本章小结074

参考文献074



第6章发酵工业副产品在处理含铬废水中的应用/076

6.1实验材料077

6.1.1材料077

6.1.埋剂077

6.2实验方法077

6.2.1废弃菌体处理077

6.2.2磁Fe3O4粒子合成以及磁测定077

6.2.3生能磁珠制备077

6.2.4生能磁珠能测定078

6.2.5其他实验方法078

6.3结果与讨论078

6.3.1生能磁珠的能078

6.3.2pH值对生能磁珠吸附六价铬的影响078

6.3.3温度对生能磁珠吸附六价铬的影响080

6.3.4三种发酵工业废弃菌体磁珠的吸附能力081

6.3.5铬生物吸附的特082

6.3.6Langmuir吸附等温线083

6.3.7吸附动力学084

6.3.8三种发酵工业废弃菌体磁珠解吸附和重复利用084

6.4本章小结085

参考文献086



第7章微生物吸附法在处理含铅废水中的应用/087

7.1实验材料088

7.1.1主要试剂088

7.1.2样品来源088

7.1.3培养基089

7.2实验方法089

7.2.1菌种分离与筛选089

7.2.2耐铅菌种鉴定089

7.2.3生长曲线测定090

7.2.4铅溶液配制090

7.2.5pH值测定091

7.2.6耐铅菌株分离、筛选与纯化091

7.2.7生长曲线091

7.2.8生物吸附剂制备091

7.2.9吸附条件研究092

7.2.10吸附动力学研究093

7.3结果与讨论093

7.3.1耐铅菌的菌落形态特征093

7.3.2菌株H1扫描电镜结果094

7.3.3菌株H1 16S rDNA序列分析结果095

7.3.4菌株H1投加量对含铅废水处理效果的影响096

7.3.5pH值对含铅废水处理效果的影响097

7.3.6初始浓度对含铅废水处理效果的影响098

7.3.7温度对含铅废水处理效果的影响098

7.3.8吸附动力学实验099

7.3.9吸附机理分析100

7.4本章小结102

参考文献103



第8章ARSIB生物吸附剂在处理含铅废水中的应用/105

8.1实验材料106

8.1.1材料106

8.1.2试剂106

8.2试验方法107

8.2.1菌悬液制备107

8.2.2ARSIB制备107

8.2.3各因素对ARSIB相关能及去除率的测试108

8.2.4ARSIB制备109

8.2.RSIB对铅离子吸附能研究109

8.2.6解吸与再生利用109

8.3结果与讨论110

8.3.1各因素对ARSIB固定化的影响110

8.3.2ARSIB制备优配比111

8.3.3ARSIB对含铅废水处理效果的影响113

8.3.4解吸与再生利用分析117

8.3.RSIB重复利用119

8.3.6实际工业废水吸附处理120

8.3.7吸附机理分析120

8.4本章小结123

参考文献124



第9章超声技术在生物吸附处理含铅废水中的应用/126

9.1实验材料126

9.1.1材料126

9.1.埋剂127

9.2实验方法127

9.2.1生物吸附剂制备方法127

9.2.2实验方法127

9.3结果与讨论128

9.3.1生物吸附剂对水溶液中铅的吸附条件优化128

9.3.2生物吸附铅的机理研究132

9.3.3扫描电镜分析133

9.3.4傅里叶变换红外光谱分析134

9.3.5实际废水重金属离子去除研究134

9.4本章小结135

参考文献135



第10章改介孔分子筛吸附剂在处理含铅废水中的应用/136

10.1实验材料136

10.1.1材料136

10.1.2改剂137

10.2实验方法137

10.2.1改介孔分子筛吸附剂制备方法137

10.2.2批量实验方法137

10.3结果与讨论138

10.3.1改介孔分子筛对水溶液中铅的吸附条件优化138

10.3.2改介孔分子筛吸附Pb2+机理研究142

10.3.3扫描电镜分析143

10.3.4傅里叶变换红外光谱分析143

10.4本章小结144

参考文献144



第11章改壳聚糖基生物吸附剂在处理含铜废水中的应用/146

11.1实验材料146

11.1.1材料146

11.1.2交联剂147

11.2实验方法147

11.2.1ECH改壳聚糖/纤维素制备147

11.2.2吸附实验147

11.2.3交联度的测定147

11.3结果与讨论148

11.3.1改条件对吸附效果的影响及优配比的确定148

11.3.2改材料表征分析151

11.3.3吸附影响因素研究153

11.3.4吸附机理研究155

11.4本章小结159

参考文献160



第12章生物基吸附剂在处理含镉废水中的应用/161

12.1水体中镉污染的来源、现状及危害161

12.2水体中重金属镉的修复技术162

12.2.1重金属镉的物理修复技术162

12.2.2重金属镉的化学修复技术162

12.2.3重金属镉的生物修复技术164

12.3生物基吸附材料在重金属镉废水处理中的应用165

12.4植物材料167

12.5本章小结167

参考文献167

随着我国现代工业的快速发展，尤其金属矿的开采、冶炼、加工及制造活动的开展，致使大量多种重金入水体，引起了严重的水环境污染，造成生态系统严重受损，甚威胁到人类生存与健康。为了树立和践行是金山银山的理念，环境保护部和相继正式发布了《重金属污染综合“十二五”规划》以及《水污染行动计划》（简称“水十条”），这些举措说明水污染治理是目前我国亟待解决的生态环境问题，体现了对水污染治理的重视程度。
目前，生物处理重金属工业废水是国内外水处理研究领域的热点课题之一。本书主要以微生物及农林业副产品等为生物基材料，制备复合生物吸附剂用来吸附处理工业废水中重金属，具有重要的理论支撑与实践指导意义。生物基吸附剂具有环境友好、廉价易得、制备简单、运行稳定，处理等特点。本书着重对生物基吸附剂材料制备、改、磁固液快速分离技术行系统的实验研究，利用TEM、SEM、FTIR、XRD、XPS、RS等表征分析手段探究了几种典型重金属的吸附机理、吸附动力学和吸附热力学。
本书共分12章，介绍了水体中重金属污染的来源、危害以及国内外重金属废水处理技术现状。结合著者多年来对重金属废水的实验研究成果，对生物基吸附剂制备、吸附水体重金属的机理、磁固液分离体系建立的技术要点、研究现状行了系统整理。本书既有详细具体的实验研究，又有深入的理论分析，可供从事重金属废水处理的技术人员、科研人员和管理人员阅读参考，也可供高等学校市政工程以及环境工程专业师生学。
感谢内蒙古工业大学宋蕾教授、白润英副教授等诸位同事在本书撰写过程中的鼎力支持，同时感谢课题组陈晨、崔凤娇、江港、成恬嘉，之夏及刘欣欣等多位硕士在资料收集和校稿等工作中的辛苦付出，感谢南昌航空大学肖潇博士和刘婷博士的无私帮助与支持。
限于著者，书中的疏漏和不妥之处在所难免，敬请各位读者批评与指正，著者不胜感激。

李会东
2021年4月