[发明专利]从流出物中去除含有金属离子物质的方法

说明书

本发明涉及一种从水溶液中去除含有金属离子物质的方法。且尤其涉及一种简单高效的从流出物中去除含有金属离子物质的方法。

如今对一些有毒金属的生态效应的认识在不断提高，这一点从最近十年间出现的关于该主题的各种研究及许多文献中是显而易见的。人们已经认识到包括多糖，蛋白质和脂的生物吸着剂材料已成为一种替代传统的从流出物及其它工业和生活废液中去除金属离子的潜在的选择方法。存活和非存活的细胞如酵母，真菌，藻类和细菌被推荐用于此方法，甚至希望成为一种工业上用于回收一些特殊的金属如汞，铅和镉的潜在方法。大多数被推荐的微生物细胞的主要缺点在于吸附在细菌上的金属量相对较小，因此导致需要大量的吸附剂。通过各种处理以提高金属离子吸收的努力没有成功。而且，通过一无机酸从浸出物中回收金属离子是困难的，因为浸出物也含有从细胞中浸出的其它物中回收金属离子是困难的，因为浸出物也含有从细胞中浸出的其它物质并且对大量再生的生物吸着剂材料的处理也将构成负担。而且，这些生物吸着剂不能重复利用。此外，在大多数情况下所使用的微生物需为此目的而生长，这需要相当大的投资。另外，存活的生物量也不能承受流出物中高浓度的金属。

在N.Kuyucak et.al的文章中（Biotechnology Letters 10，2，137-142，1988）提出酿酒酵母和根霉菌属少根根霉（arrhizus）比漂浮马尾藻（Sargassum natans）和Ascophyllum nodosum中的藻类的生物量对从溶液中分离金和钴更为有效。所列出的生物吸着等温线显示了当使用非活性的酿酒酵母样品时对各种金属离子的不同的吸附。

P.R.Norris和D.P.Kelly在一专题论文集的一篇文章中（Dev.Ind.Microbiology 20，299-308，1979）提到用酵母从溶液中吸附金属离子一般比用细菌更多并且更有效。通过所有酵母镉和铜离子均迅速积累，例外情况是当使用酵母lipolytica得到相对较弱的镉吸收。

由于其它的阳离子的存在导致锌的吸收受到一些抑制的情况也有所报道。

在Chu-Pin Huang et al最近的一篇文章中（Water Research，24，4，433-439，1990）讨论了用未经处理或经处理的酿酒酵母株的单细胞酵母进行铜的生物吸着。酵母细胞经洗涤，用高氯酸溶液处理以除去表面杂质然后在120℃加热在细胞用于生物吸着过程之前将其杀死。结论是对于存活的酵母细胞，铜的吸收分二步进行：初始的细胞外吸附后是细胞内吸收。然而，细胞内吸收过程是应该避免的原因在于细胞内所吸着的金属很难通过简单的酸化法回收。

上面简要的回顾显示了关于从水溶液中除去金属离子问题的重要性。考虑到由于重金属污染所带来的严重的生态学问题，严格的法规及其实施，以及目前普遍采用的降低重金属污染的度量，迫切需要一种有效的、低成本的从流出物中去除含有金属离子物质的方法。这样的方法应使用一种容易得到的低价格的生物吸着剂，以及使吸附的金属容易回收。然而到目前为止，还没有商业的工业设备开发出一种类似的系统，这是由于至今经测试的吸着剂对金属低的吸附效率，或者由于它们较高的生产和操作成本。

本发明的一个目的是提供一种简单，快速，有效及低成本的通过生物吸着从流出物中去除含有金属离子物质的方法。本发明的另一个目的是提供一种通过使用来自发酵厂的失效酵母从流出物中去除含有金属离子物质的简单方法。本发明还有一个进一步的目的是提供一种简单的用于去除含有金属离子物质的方法。其中吸着含有离子的物质之后，被污染的失效酵母能回收释放出高浓度的金属离子溶液，重复用于进一步的吸着，这样缓解了处理的难题并使酵母产品适于反复使用。