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随着经济的迅猛发展,染料废水污染问题日益凸显,尤其是偶氮染料废水的排放污染。偶氮染料废水排放入水体,对水体溶解度和透光性造成影响,使水体生态系统产生破坏,对人体造成危害,甚至致癌。因此,对水中偶氮染料治理至关重要。生物吸附法具有吸附剂来源广泛、成本低、无二次污染等优点,具有广阔的发展前景。本文采用酵母菌作为生物吸附剂,对水中偶氮染料活性艳红X-3B和酸性大红3R进行吸附研究。实验考察了溶液pH值、菌体投加量、吸附温度、吸附时间、共存离子等因素对酵母菌吸附活性艳红X-3B和酸性大红3R的能力的影响,并对吸附动力学和吸附热力学进行了研究。实验还对酵母菌进行了预处理及化学改性,考察其对酵母菌吸附性能的影响。分别考察了海藻酸钠和海藻酸钠+聚乙烯醇联合固定酵母菌,对固定化后的酵母菌进行了染料吸附实验。对酵母菌吸附偶氮染料的吸附机理也进行了初步探讨。实验结果表明,采用培养3d的酵母菌为吸附剂,溶液的初始pH值为2时,酵母菌对活性艳红X-3B和酸性大红3R均有较高的吸附能力,去除率分别为80.72%和75.31%。当溶液中存在Na+、K+、Mg2+、Ca2+时,对酵母菌吸附染料有一定的促进作用,但影响程度不大,而溶液存在Fe3+、Al3+时,对酵母菌吸附染料的促进作用较为明显。当染料溶液中存在一定浓度的Cl-、NO3-、SO42-或CO32-任一种阴离子时,均对酵母菌菌体吸附染料产生一定的抑制作用。采用0.1mol/LNaOH溶液为解吸剂,对吸附在酵母菌菌体上的活性艳红X-3B和酸性大红3R均有较高的解吸率。对酵母菌吸附活性艳红X-3B和酸性大红3R吸附等温线研究表明,酵母菌对活性艳红X-3B和酸性大红3R的吸附行为符合Langmuir模型,R2>0.99。对酵母菌吸附染料的吸附动力学研究表明,酵母菌吸附活性艳红X-3B和酸性大红3R过程符合准二级动力方程。对酵母菌分别采用多种预处理和化学改性处理研究,结果表明,经过羧基酯化改性及饱和氯化钙处理后的酵母菌,对活性艳红X-3B和酸性大红3R的吸附能力有明显提升。羧基酯化改性的酵母菌对活性艳红X-3B和酸性大红3R吸附量分别较未处理菌体提升了13.39%、31.03%,饱和氯化钙处理后的酵母菌对染料的吸附量较未处理菌体提升了14.34%、25.08%。对海藻酸钠包埋菌体的条件进行正交实验,结果表明,当包埋条件为1%海藻酸钠、0.3%菌体(干重)、2%CaCl2和静置1h制备出的小球,对染料的吸附效果较好。掺杂0.05%壳聚糖的海藻酸钠包埋菌体小球对偶氮染料活性艳红X-3B和酸性大红3R的去除效果较好。用海藻酸钠/聚乙烯醇联合包埋菌体时,海藻酸钠和聚乙烯醇浓度为:1%海藻酸钠、2%聚乙烯醇,对染料吸附效果较好。当小球内掺杂0.2%Fe3O4时,对偶氮染料活性艳红X-3B和酸性大红3R的去除效果较好,去除率分别为92.41%、85.35%。扫描电子显微镜分析表明,菌体分别经过羧基酯化改性处理和饱和氯化钙处理后,表面形态都有一定程度的变化,与未处理菌体相比,表面较为粗糙。根据吸附前后酵母菌红外图谱分析,菌体吸附活性艳红X-3B和酸性大红3R后红外光谱谱峰并没有明显的改变,只是漂移而没有新的谱带出现,菌体吸附偶氮染料主要作用基团为氨基等。对羧基酯化改性处理后的菌体进行红外光谱分析,发现其对活性艳红X-3B和酸性大红3R的吸附主要基团仍然为氨基等。