【新闻】医疗机构地埋式污水处理设备微型发电机

发布时间：2020-10-19 03:17:56 阅读：次来源：槽钢厂家

医疗机构地埋式污水处理设备

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不同因子对粗多糖的Pb2+吸附性能影响 (a.共存Cd2+、Pb2+、Cu2+和Ni2+, b.温度, c.转速, d.pH, e.吸附时间)　　另外, 在Pb2+和Cd2+分别单独存在于溶液中时, Pb2+的吸附效果要高于Cd2+(邓莉萍, 2008), 当多种离子共存时, Cd2+的吸附效果要高于Pb2+, 这可能是由于粗多糖细胞壁表面的吸附官能团更容易与Cd2+结合, 在一定程度上也阻碍了其与Pb2+结合.　　温度：温度主要通过影响吸附剂细胞表面的化学结构和溶液的物理化学状态对吸附容量产生影响.对不同的生物吸附剂, 温度对金属离子吸附量的影响有所不同.粗多糖样品对Pb2+的吸附量随温度变化曲线如图 5b所示.随着温度的升高, 粗多糖对Pb2+的吸附量变化显著, Pb2+在25 ℃时吸附效率最高, 但随着温度的进一步升高, 其对Pb2+的去除率无明显上升且发生轻微下降.　　转速：摇床转速对Pb2+吸附速率的影响如图 5c所示.随着转速加快, 金属离子在吸附剂中的扩散加快, 增大了与吸附剂表面积的接触吸附基团, 有利于吸附反应的进行, 达到吸附平衡的时间越短.　　pH：溶液pH值是影响生物吸附的重要因素, 它不仅会影响重金属离子的水化学性质、金属的水解、与有机/无机基团络合、氧化还原电位、沉淀等, 还会影响吸附剂表面的质子化程度, 从而影响吸附剂对重金属的吸附(Esposito et al., 2002;Huang et al., 1990;Matheickal et al., 1999;Sánchez et al., 1999).粗多糖样品对Pb2+吸附量随pH的变化如图 5d所示.pH≈2时, 粗多糖对Pb2+的吸附量较低;随pH的增加, 吸附量逐渐增大;pH=4时, 粗多糖对Pb2+的吸附量最大, 对Pb2+的去除率达到86.15%.pH太高又会导致重金属离子部分水解沉淀, 当pH=8时, Pb2+的反应溶液开始出现白色絮状沉淀, 反应溶液浑浊.因此, 高pH条件下, Pb2+大量被吸附是由粗多糖及溶液中大量的氢氧根两者共同作用导致的.

吸附特性研究3.3.1 不同提取方法　　不同提取方法得到的粗多糖含有的官能团有差异, 提供孤对电子与金属离子络合或离子交换的可能性不同, 而且粗多糖中杂质亦可能不同.本研究比较了浓碱-冻融、浓碱法及浓碱-冻融-90 ℃ 3种方法对Pb2+的吸附性能, 结果如图 3所示.由图可知, 浓碱-冻融、浓碱法两种提取方法得到的粗多糖样品对Pb2+的吸附量明显高于浓碱-冻融-90℃方法, 在初始Pb2+溶液浓度为1 mg·mL-1时, 浓碱-冻融法对Pb2+的去除率达到98.34%, 接近100%, 其吸附量为983.35 mg·g-1.这表明加热反应可能破坏了多糖表面的某些官能团, 降低了对Pb2+的吸附.同时, 冻融与否对于粗多糖吸附Pb2+无明显影响.因此, 综合考虑粗多糖得率及对Pb2+的吸附效果, 利用浓碱-冻融法提取得到的粗多糖样品进行Pb2+吸附试验.　　在同一种提取方法下, 不同的乙醇体积沉淀所获得的粗多糖不同.图 4显示了浓碱-冻融法在不同倍体积无水乙醇沉淀下获得的粗多糖对Pb2+的吸附结果.由图可知, 反应迅速达到吸附平衡, 在初始Pb2+浓度为0.6 mg·mL-1时, 3倍乙醇沉淀后对Pb2+的吸附量达到最大, 为591.36 mg·g-1, 去除率为98.56%, 接近100%.因此, 利用浓碱法-冻融法3倍乙醇沉淀后得到的粗多糖样品进行后续的吸附试验.粗多糖对Pb2+吸附的影响因素　　共存离子：工业废水通常是多种离子共存的复杂体系, 溶液中存在的阳离子会与目标重金属离子竞争吸附点位, 对吸附产生干扰, 影响生物吸附剂对重金属的吸附能力.本文利用粗多糖样品对Cd2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+4种重金属进行吸附实验, 6 mg·mL-1 Cd2+、Pb2+ Cu2+和Ni2+混合溶液中Pb2+吸附量随时间的变化如图 5a所示.当以质量浓度为单位反映吸附量时, 其吸附顺序为：Cd2+>Cu2+>Pb2+>Ni2+.因为分子量不同, 仅以质量浓度难以反映出分子结合的相对能力.以物质的量浓度为单位对吸附率进行评价, 粗多糖对这4种重金属离子的吸附能力顺序为：Ni2+> Cu2+>Cd2+ >Pb2+.这说明同时存在几种金属离子的情况下, 粗多糖对Pb2+仍具备一定的吸附性能, 且对不同重金属离子的吸附能力不同.不同重金属离子之间吸附容量存在差异主要是由重金属离子的不同性质(电负性、共价指数、原子质量、原子数、有效核电荷等)所导致.粗多糖得率η为提取得到的粗多糖干粉质量(m粗多糖)相对硅藻干粉质量(m硅藻)的百分比, 即：　　利用浓碱法(40 mg·mL-1 NaOH)进行提取, 随乙醇体积的增加粗多糖得率变化趋势显著(p < 0.05), 尤其以浓碱-冻融-90 ℃提取方法的粗多糖得率变化趋势极显著(p < 0.01).在3倍无水乙醇体积沉淀下得到的粗多糖得率最高, 浓碱法、浓碱-冻融、浓碱-冻融-90 ℃处理下的粗多糖得率分别为28.44%、33.14%、44.40%.结果表明, 浓碱辅助冻融法可提高粗多糖得率.这是由于冻融、热提法可进一步破坏硅藻细胞壁的纳米硅质结构, 从而提高硅藻粗多糖得率(张新宇等, 2000;徐锡莲等, 2007).提取的样品为粗多糖, 其中含有核酸、蛋白质、色素、低聚寡糖等小分子和无机盐等杂质.　　3.2 粗多糖成分分析　　采用硫酸-苯酚法测定粗多糖样品中总糖含量(Haysahi et al., 1996), 粗多糖样品分别配制成0.1 mg·mL-1溶液, 其中, 己糖在490 nm、戊糖及糖醛酸在480 nm处有最大吸收(刘艳等, 2007).测定结果如图 2a所示, 待测样品中戊糖及糖醛酸含量要高于己糖含量.总糖含量大小顺序为：浓碱-冻融>浓碱-冻融-90 ℃>浓碱法, 其中, 浓碱-冻融法得到的粗多糖总糖含量分别为31.65%(480 nm)和27.27%(490 nm).结果表明, 添加额外的化学试剂在一定程度上会降低粗多糖的纯度.浓碱-冻融方法下粗多糖却保持了较高的多糖含量, 这有可能是由于冻融促进了硅藻胞内多糖的溶出, 间接提高了粗多糖的多糖含量.　　采用凯氏定氮法测定硅藻干粉的蛋白质含量为14.40%, 说明硅藻干粉中含有一定量的蛋白质.如图 2a所示, 所有粗多糖样品均检测到蛋白质, 含量依次为3.89%、6.44%、6.14%, 与总糖含量的变化趋势相似, 即浓碱-冻融>浓碱-冻融-90 ℃>浓碱法.表明样品中除含有糖类以外, 还含有像蛋白质或肽类等其他物质.　　硫酸多糖(Sulfated polysaccharide)为多糖的硫酸化衍生物, 是一类多功能活性物质(Groth et al., 2001;邓成华等, 2000;Mei et al., 2002).如图 2a所示, 浓碱法、浓碱-冻融、浓碱-冻融-90 ℃处理的粗多糖硫酸基含量分别为0.97%、3.23%、1.90%.这是由于在碱性条件下硫酸基容易生成3, 6-内醚衍生物或发生Walden转化, 导致硫酸基脱落(Groth et al., 2001;高亚辉, 2001;Armbrust, 2009).　　综合粗多糖得率与单位质量粗多糖的成分结果计算出单位质量藻粉提取出的物质组成成分, 结果如图 2b所示.结果表明, 浓碱-冻融法的单位质量硅藻干粉中提取的总糖含量和硫酸基多糖含量较高, 相比于其它方法具有优势.