內聚乙醇固定化硫酸鹽還原菌同步處理廢水中硫酸鹽和鉻*

張鴻郭 林潔松 吳夢杰 溫項斯 陳光仕 鄧康藍 陳梓瑩 陳永亨 陳迪云#

(1.廣州大學環境科學與工程學院，廣東 廣州 510006；2.廣州大學環境科學與工程學院，廣東省放射性核素污染控制與資源化重點實驗室，廣東 廣州 510006；3.廣州大學環境科學與工程學院，珠江三角洲水質安全與保護教育部重點實驗室，廣東 廣州 510006)

內聚乙醇固定化硫酸鹽還原菌同步處理廢水中硫酸鹽和鉻*

張鴻郭1，2林潔松1吳夢杰1溫項斯1陳光仕1鄧康藍1陳梓瑩1陳永亨3陳迪云1，2#

(1.廣州大學環境科學與工程學院，廣東 廣州 510006；2.廣州大學環境科學與工程學院，廣東省放射性核素污染控制與資源化重點實驗室，廣東 廣州 510006；3.廣州大學環境科學與工程學院，珠江三角洲水質安全與保護教育部重點實驗室，廣東 廣州 510006)

硫酸鹽還原菌 固定化 乙醇 鉻 硫酸鹽

廣泛存在于印染、電鍍、皮革、冶金等行業廢水中的Cr(Ⅵ)對供水安全構成嚴重威脅[1]。傳統處理Cr(Ⅵ)污染的方法主要有化學沉淀法、離子交換法、吸附法、化學氧化還原、電解還原法等，但這些方法存在處理成本高、易導致二次污染等問題[2-3]。尋找一種對環境友好、可規模化生產、條件溫和、處理效率高且成本低廉的方法是目前控制Cr(Ⅵ)污染的研究熱點。

1 實驗部分

1.1 材料與方法

采用耐酸、耐金屬馴化篩選的SRB[9]。

主要菌株培養設備：HYG-A全溫搖瓶柜；YQX-Ⅱ厭氧培養箱；SFC-01B型電熱恒溫鼓風干燥箱；01J2003-04型立式壓力蒸汽滅菌器。

實驗過程使用的無水乙醇、PVA、SA、二氧化硅、硼酸、氯化鈣、重鉻酸鉀、硫酸鈉、氫氧化鈉等均為國產分析純。

1.2 固定化小球的制備

稱取PVA 3.6 g、SA 0.3 g、二氧化硅1.8 g、碳酸鈣0.3 g于燒杯中，加入33 mL無菌水，加熱溶解到糊狀，冷卻到40 ℃左右迅速加入0.1 mol乙醇和SRB菌液混合攪拌，用注射器吸取混合液滴加到2%(質量分數)飽和硼酸氯化鈣溶液中，交聯后成型的固定化小球保存在4 ℃冰箱中備用[11]。

2 結果與分析

2.1 固定化小球強度和傳質性能

手捏測試顯示其強度較好。反應過程中固定化小球破裂現象不明顯，但存在黏結的情況。亞甲基蘭滲透實驗[12]顯示，固定化小球具有較好的傳質性能。

2.2 Cr(Ⅵ)的去除

在固定化小球作用下，48 h內Cr(Ⅵ)去除量總體呈現逐步升高的趨勢(見圖1)。由于SRB存在生長的適應過程，部分固定化菌體死亡解體，導致Cr(Ⅵ)外泄[13]，使得48～72 h內Cr(Ⅵ)去除量出現下降。固定化SRB去除Cr(Ⅵ)過程不僅與固定化小球吸附特性有關，也受到SRB還原作用的影響，Cr(Ⅵ)可被還原為Cr(Ⅲ)，并形成氫氧化鉻等沉淀而去除，固定化小球對Cr(Ⅵ)最大去除量達到341.87 μg/g，最大去除率達97.43%，固定化小球具有去除廢水中Cr(Ⅵ)的優良性能。

圖1 Cr(Ⅵ)去除量Fig.1 Removal amount of Cr(Ⅵ)

圖2 去除量Fig.2 Removal amount of

2.4 固定化小球處理機制探討

圖3 固定化小球處理廢水前后的紅外譜圖Fig.3 FTIR spectra of immobilized beads before processing and after processing

圖4 固定化小球處理廢水前后的電子掃描圖Fig.4 SEM micrograph of immobilized beads before processing and after processing

SRB還原硫酸鹽產生堿度也會形成氫氧化鉻沉淀，處理含鉻廢水后固定化小球表面出現少許的顆粒物質(見圖4(b))，因此不排除Cr(Ⅵ)被還原后在固定化小球內生成了少許沉淀物的可能[19-20]。

3 結 論

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SimultaneoustreatmentofchromiumandsulfatebyimmobilizedSRBwithcohesiveethanol

ZHANGHongguo1，2，LINJiesong1，WUMengjie1，WENXiangsi1，CHENGuangshi1，DENGKanglan1，CHENZiying1，CHENYongheng3，CHENDiyun1，2.

(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，GuangzhouUniversity，GuangzhouGuangdong510006；2.GuangdongProvincialKeyLaboratoryofRadionuclidesPollutionControlandResources，SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，GuangzhouUniversity，GuangzhouGuangdong510006；3.KeyLaboratoryforWaterQualitySecurityandProtectioninPearlRiverDelta，MinistryofEducation，SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，GuangzhouUniversity，GuangzhouGuangdong510006)

SRB; immobilization; ethanol; chromium; sulfate

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.10.001

張鴻郭，男，1979年生，博士，副教授，主要從事環境生物技術研究。#

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*國家自然科學基金資助項目(No.51208122)；廣州市科技計劃項目(No.201707010256)；廣州大學教育改革研究項目(No.JY201604)；廣州大學大學生創新訓練項目(No.2015151117、No.201511078042)。

2016-05-02)