灭活酿酒酵母菌对U(Ⅵ)的吸附行为及减量化研究

张伟¹，董发勤²，覃贻琳²，刘明学²，孙宇³

1. 西南科技大学分析测试中心2. 固体废物处理与资源化省部共建教育部重点实验室3. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所

摘 要：采用静态吸附法研究了灭活酿酒酵母菌对水溶液中U（Ⅵ）的吸附特性,考察了p H值、吸附剂投加量、初始浓度、吸附时间对吸附的影响,用FT-IR和SEM表征了灭活酿酒酵母菌吸附U（Ⅵ）前后的形态及结构变化,探讨了灭活酿酒酵母菌对U（Ⅵ）的吸附机理、减量化和U（Ⅵ）富集效果。结果表明,灭活酿酒酵母菌能够有效去除水体中的U（Ⅵ）,最大去除率和吸附容量分别为96.8%和45.44 mg/g。灭活酿酒酵母菌对U（Ⅵ）的吸附平衡时间为60 min,吸附剂投加量增大,温度升高,溶液p H值=3.0时有利于U（Ⅵ）的去除;吸附行为符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型。经5⁶次循环吸附可将100 mg/L的U（Ⅵ）溶液浓度降至0.040 mg/L以下,达到国家含铀废水排放标准。灭活酿酒酵母菌对U（Ⅵ）的吸附机理:U（Ⅵ）首先通过静电引力作用快速吸附到细胞表面,随后细胞表面的羟基、氨基、羧基和羰基等负电荷基团与铀酰离子发生络合或配位反应并伴随细胞上无机元素的离子交换作用。利用灭活酿酒酵母菌处理放射性废水可以使放射性废液的减重效果高达上千倍,有利于后续固化等后处理环节。

关键词：酿酒酵母菌;U(Ⅵ);吸附;机理;减量化;