柚子皮对铬的吸收状况的研究(3)
1.2 生物材料吸附剂
目前，处理含重金属废水方法的一个共同缺点就是当处理低于l00mg/L的含重金属废水时操作费用和原材料成本相对较高，且易产生污染转移，造成二次污染。生物废弃物和矿物材料以其低成本、处理效果好等优点受到人们的青睐[3]。生物材料可分为活体生物和非活体生物两大类，前者主要是指各种微生物，利用其本身新陈代谢过程中具有的对重金属离子的富集能力来实现水体的净化，而后者则主要是指各种植物常见如农作物收获后留下的废弃物，利用其本身具有的吸附功能来达到净化的目的。生物材料的天然性质使得生物吸附剂有发展前途，低成本运行，无二次污染，常见轻金属离子不影响吸附性能，有选择的吸附重金离子，为含重金属离子废水的处理提供了更大的空间。生物吸附法作为近年来发展起来的一种新方法，具有价廉、节能及易于分离回收重金属的特点，可望在众多领域中得到应用[4]。
1.3 生物吸附剂的吸附机理
生物吸附剂吸附金属离子的机理较为复杂，许多学者对此进行了大量的研究。吸附机理因生物吸附剂、金属离子的不同而异，非活性的生物主要靠表面吸附，而活性生物既有表面又有主动吸附。其主要机理为：表面络合、离子交换、静电吸附、氧化还原和无机微沉淀等。这些机理在不同的吸附条件和环境下，可能单独作用，也可能同时作用，这取决于吸附过程的条件和环境。
1.4 影响生物吸附的因素
1.4.1 pH值
由于扩与被吸附金属离子之间的竞争吸附作用，pH值是影响生物吸附的重要因素。它影响金属溶液的化学特性、生物量官能团的活性和金属离子的竞争吸附。在低pH值条件下，H3O+与重金属离子争夺吸附位点，同时阻碍活性基团的解离，致使吸附量低；在高pH值条件下，重金属离子会以不溶解的氧化物、氢氧化物微粒形式存在，从而使吸附过程无法进行。一般认为，对于大多数金属离子而言，生物吸附的最佳pH范围是5-9。
1.4.2 吸附时间
吸附时间是影响重金属吸附效率的重要因素，足够长的吸附时间才能够使吸附达到平衡，从而有效地去除重金属离子。一般而言，生物吸附需要2-4小时或更长的时间才能达到理想的效果。
1.4.3 温度
温度对生物吸附的影响与其它因素相比，不是那么明显。不同的生物吸附剂，不同的吸附机制作用时，温度对重金属吸附量的影响有所不同。物理吸附作用通常是放热反应，因此吸附量随温度的降低而增加。而化学吸附作用通常在高温下进行，吸附量随温度的增高而增加。总的来说，升温会增加运行成本，考虑到操作条件和深度处理成本，生物吸附过程中不宜采用高温操作。
1.4.4 吸附剂粒径
吸附剂粒径对生物吸附量有明显的影响。据研究，在平衡浓度较高的情况下，大粒径吸附剂(0.84-l.00mm)对各种金属的单位吸附量均超过了小粒径吸附剂(0.105-0.295mm)。虽然大粒径吸附剂表现出良好的吸附性能，但小颗粒的耐压能力却优于大颗粒，在实际操作中需综合考虑这两方面的因素。
1.4.5 吸附剂量
吸附剂量也是决定金属离子吸附量的重要因素，一般来说，随着吸附剂量的上升，金属离子的吸附率迅速增加，之后会保持稳定；而吸附容量随吸附剂量的增加而迅速降低。吸附剂量浓度的增加会导致了结合位置间互相影响，也有人认为吸附率的增加是由于溶液中金属浓度不足造成的。
1.5 农林废弃物直接用作金属离子吸附剂
农林废弃物[5]的空隙度较高，比表面积较大，可以与金属离子发生物理吸附，另外，有些农林废弃物还含有具有金属离子结合能力的活性物质，可以直接用作金属离子吸附剂，这类物质既有单宁、黄酮醇等多羟基酚类物质，又有富含羟基、羧基的纤文素、半纤文素、果胶质的多糖类物质和木质素。