微生物在处理电镀废水重金属离子工艺中的应用

　　2.1.3温度对重金属离子去除率的影响

　　温度是影响菌种反应过程的重要环境因子之一，其作用机理主要包括3个方面：一是温度升高可加快微生物的生化反应速率，使得混合菌可以加快重金属离子的生物转化；二是细菌表面上的吸附包括物理吸附和化学吸附，化学反应热可正可负，温度增高时反应产物的量可能增加也可能减少，而物理吸附总是伴随有能量的释放，因此温度升高物理吸附量减少；三是离子交换吸附是吸热反应，非离子交换吸附是放热反应，因此，温度升高有利于离子交换吸附，而不利于非离子交换吸附。不同温度下试样对镉、铬、铜和镍的去除率，如图3所示。

　　由图3可见，4种金属离子的去除率总体上随着温度的升高而增大，在20℃时，细菌对镉、铬、铜和镍去除率就接近最大值，分别为96%、95%、83%和90%。在温度＜20℃时，温度对微生物处理金属离子具有一定的影响，但当温度＞20℃时，温度对本部分的实验影响甚微，表明本实验可在常温条件下进行。

　　2.1.4反应时间对重金属离子去除率的影响

　　反应时间对重金属去除率的影响见图4。

　　由图4可以看出，重金属离子的去除率随着反应的进行先增加，之后趋于平衡。在反应时间为10 min时，4种重金属去除率基本都达到50%，当反应时间达到20 min后，细菌对镉、铬、铜、镍的去除率接近最大值，分别为95%、95%、83%、90%。在后续时间里，重金属离子的去除率几乎没有变化。因此，处理时间在20 min以内就可以达到很好的处理效果。

　　2.2正交实验

　　按1.2.3进行的正交实验结果见表4、表5。

　　从表4、表5可以看出，影响废水中各离子去除的因素影响程度由大到小依次为pH>菌种投加量>反应时间>温度。进而确定最佳反应参数为：pH=6.0，反应时间20 min，微生物加入量为3.0 mL/L，温度为20℃。

　　2.3综合验证实验

　　综合验证实验结果见表6。

　　从表6可以看出，使用菌液对实际废水进行验证试验时，对实际电镀废水中镉、铬、铜、镍4种重金属离子的去除效果良好，平均去除率分别为97.7%、98.6%、95.0%和91.5%。

　　3·结论

　　讨论了微生物在处理电镀废水重金属离子工艺中的影响因素，并对不同影响因素条件下得出的结果进行分析。通过正交实验确定最佳反应参数，即微生物加入量为3.0 mL/L、反应时间为20 min、pH=6.0、温度20℃为最优组合条件。将此参数用于实际废水处理得到了很好的处理效果，表明本混合菌群对重金属废水有较强的适应性，并且能够独立处理此类废水，具有广阔的应用前景。