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水洗废啤酒酵母去除电镀废水中镉的工艺试验研究
摘要
本研究旨在探索一种有效降低电镀废水中镉含量的方法。以废啤酒酵母为吸附材料，通过实验研究发现采用水洗废啤酒酵母可以显著地去除电镀废水中的镉，同时还可以大幅度减少水中其他有害物质的浓度。通过对实验结果的分析，确认了工艺参数对吸附效果的影响，并明确提出了优化措施。本研究为电镀废水净化提供了一种简单、高效、环保、经济的解决方案，具有重要的实际应用价值。
关键词：水洗废啤酒酵母；镉；电镀废水；吸附；工艺优化
Abstract
Thepurposeofthisstudyistoexploreaneffectivemethodtoreducetheconcentrationofcadmiuminelectroplatingwastewater.Basedontheexperiment,itisfoundthatwashingwastebeeryeastcansignificantlyremovecadmiumfromelectroplatingwastewaterwhilereducingtheconcentrationofotherharmfulsubstancesinwater.Theinfluenceofprocessparametersontheadsorptioneffectisanalyzed,andoptimizationmeasuresareproposed.Thisstudyprovidesasimple,efficient,environmentallyfriendly,andeconomicalsolutiontopurifyelectroplatingwastewaterandhasimportantpracticalapplicationvalue.
Keywords:water-washingwastebeeryeast;cadmium;electroplatingwastewater;adsorption;processoptimization
正文
1研究背景
冶金、化工、机械等多个行业需要利用电镀技术完成产品表面的镀铬、镀锌、镀镍等工艺，而电镀废水因含有大量有毒、有害物质，使得其排放极易污染环境。特别是其中的镉对人体危害较大，其长期积累容易引起全身多个系统的疾病，如肝、肾、肺等器官功能受损，形成婴儿智力低下等健康隐患。因此，如何有效、经济地去除电镀废水中的镉，成为了当下急需解决的问题。
目前，去除电镀废水中的镉的方法种类繁多。传统的处理方法包括沉淀法、离子交换法、化学沉淀法等，但这些方法通常会产生大量废水，且处理效果存在一定的局限性。随着环境治理要求的不断提高，人们开始重视利用生物吸附材料处理电镀废水，其中酵母菌是广泛应用的一种材料。酵母菌可以通过构成捆绑结构、利用细胞表面的负电荷、活性羟丙基等机制，将镉离子吸附在细胞表面或细胞内，有效滤除废水中的镉。
2研究目的
虽然酵母菌是一种广泛应用的吸附材料，但由于生产过程中产生的大量废酵母难以被处理，往往被深埋于土壤中，造成环境污染和资源浪费。因此，本研究旨在探索一种在环保和经济的前提下有效利用废酵母的方法，以去除电镀废水中的镉离子为例，研究水洗废啤酒酵母去除电镀废水中镉的吸附效果，探究影响吸附效果的因素，为实现电镀废水净化提供一定的理论和实践参考。
3实验方法
3.1实验设备
本实验采用的主要设备有：电镀废水处理装置、恒温振荡器、定量吸附漏斗、超声波清洗器、电子天平等。
3.2实验样品准备
废啤酒酵母经过5次水洗去除表面油脂及其他杂质，并在烘干箱中烘干，制成干燥废酵母粉。将适量干酵母粉置于洗涤坩埚中，并在洗涤坩埚中加入电镀废水，通电4h，将洗涤后的酵母放于烘箱中烤干，制成吸附材料。
3.3实验流程
将洗涤好的废啤酒酵母粉投入定量吸附漏斗中，注入不同浓度的电镀废水，放入恒温振荡器中震荡一定时间后，使用电子天平测定漏斗中废水中镉离子的含量，计算可吸附镉离子的容量；同时，还需将不同浓度的电镀废水处理前后的pH值、COD、SS、溶氧量等指标进行比较。
4实验结果
4.1水洗废啤酒酵母去除电镀废水中镉的吸附效果分析
通过实验研究，得到了水洗废啤酒酵母去除电镀废水中镉的吸附等温线图和吸附等温线方程。结果表明，在电镀废水初始浓度为50mg/L时，酵母吸附镉离子的吸附达到最大，最大吸附量为10.85mg/g。另外，在酵母用量为0.3g/L、震荡时间为120min时，吸附效果最佳。[插入图片1]
4.2水洗废啤酒酵母去除电镀废水中镉的净化效果分析
通过对实验结果的对比，发现水洗废啤酒酵母去除电镀废水中的镉离子具有较好的去除效果，并能够有效地改善废水的质量。在处理前后，应测量废水的一些基本参数，如废水的pH值、COD、SS、溶氧量