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新型高效改性材料在重金属废水处理中的应用(4)

来源:《环境科学与技术》 作者:张文娟等 人气: 发布时间:2018-02-05 09:13:04

3影响吸附的因素和存在的一些问题

目前,人们对吸附重金属的改性材料很关注。因此,要找到改性所用的与原材料相匹配的物理或化学方法显得很重要。一些容易得到的工业或农业废品可以用于吸附重金属,但是改性过程中用到的化学药品非常昂贵,如上面提到的高聚物。这限制了改性吸附剂在实际工程中的应用,除非能找到有效的再生或重复利用的方法。但是再生或循环利用,其吸附效率也有所降低。

尽管目前分子印迹技术发展的速度比较快,而且也得到比较广泛的应用,但仍然存在许多问题。首先,分子印迹过程和分子识别过程的机理和表征问题、结合位点的作用机理、聚合物的形态和传质机理仍然是研究者们所关注的问题。如何从分子水平上更好地理解分子印迹过程和识别过程,仍需努力。其次,目前使用的功能单体、交联剂和聚合方法都有较大的局限性。尤其是功能单体的种类太少,以至于不能满足某些分子识别的要求,这就使得分子印迹技术远远不能满足实际应用的需要。第三,目前分子印迹聚合物大多只能在有机相中进行聚合和应用,而天然的分子识别系统大多是在水溶液中进行的,如何能在水溶液或极性溶剂中进行分子印迹和识别仍是一大难题。第四,目前能用于分子印迹的大多是像药物、氨基酸和农药这样的小分子,而像多肽、酶和蛋白质这样的大分子虽有报道,但并不多见。

固定化技术处理重金属废水时,载体是固定化技术重要的组成部分。进一步开发新型和性能优良的固定化载体、提高固定化微生物的活性及浓度、改善固定化技术的处理效果及使用性能,对固定化技术的发展至关重要。而且,在一般情况下,研究只是取一点或几个点进行研究,但工厂出水有时不稳定,这使得所测数据不具有代表性,往往使处理不彻底或造成药品浪费。尽管目前各种改性技术发展的速度比较迅速,而且也得到比较广泛的应用,但仍然存在许多问题。改性过程的机理和表征、结合位点的作用机理、聚合物的形态和传质机理仍然需研究者们进一步关注;开发出种类繁多的功能性单体也是今后研究的热点;寻找有效且保持高吸附性能的解吸方法仍有待深人研究。

4结论与展望

重金属污染已经成为一个日益突出的环境问题,研究经济可靠、吸附效率高、吸附容量大的吸附剂势在必行。对于原材料,人们已经发现很多吸附能力强的物质,但通常隋况下处理后的废水难以达到排放标准,而且费用相对较高,这使得直接使用原材料吸附重金属在实际应用中受到很大的限制。因此,对原材料进行改性的复合型材料相继出现,对菌体表面进行改造、固定化技术、酸化改造等等已经被推广使用,利用这些技术制备金属处理剂处理废水,具有很好的应用前景和巨大的经济效益。

对菌体表面进行改造主要是在菌体表面融人大量的功能基团,如果能够开发出更多的功能单体,则这种技术在今后的废水处理中将会有更高的使用价值。固定化微生物技术具有微生物密度高、反应速度快、耐毒害能力强、微生物流失少、产物分离容易、处理设备小型化等优点。因此,应充分发挥固定化微生物固定优势菌体的优点,针对污染严重、毒性大的重金属废水,固定化技术将会取得更好的效果,该技术有着远大的应用潜力和发展前景。酸化技术除了大大提高吸附容量外,对不同金属离子捕集效果还具有大小差异,可以用来分离和富集金属离子,为金属离子的回收创造了有利的途径。

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