本文在前期已经成功分离出一株能有效还原碱性介质中高浓度Cr（Ⅵ）的无色细菌属杆状菌（Achromobacter sp.）,命名为CH-1菌,并研发了细菌还原Cr（Ⅵ）、解毒铬渣的新工艺的基础上,拟通过添加表面活性剂来促进铬渣中酸溶性Cr（Ⅵ）的浸出从而强化A.sp.CH-1对铬渣的解毒效果。本文研究了不同表面活性剂对A.sp.CH-1的生长及其解毒铬渣效果的影响,通过表面活性剂的复配优化了浸出体系并对表面活性剂对铬渣解毒过程的影响进行了研究,获得了如下创新性成果:（1）在Cr（Ⅵ）的A.sp.CH-1还原体系中,加入低浓度的表面活性剂,A.sp.CH-1的生长曲线及Cr（Ⅵ）的还原不受影响。表面活性剂存在一个对A.sp.CH-1还原Cr（Ⅵ）的最小抑制浓度,不同表面活性剂的最小抑制浓度不同。阳离子型表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）毒性较大,对A.sp.CH-1还原Cr（Ⅵ）的最小抑制浓度较小,仅为20mg/L。非离子型表面活性剂吐温类性质较温和,最小抑制浓度可达250mg/L。阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对A.sp.CH-1还原Cr（Ⅵ）的最小抑制浓度介于阳离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂之间,SDS和SDBS的最小抑制浓度分别为100mg/L和200mg/L。
    （2）在最小抑制浓度范围内,阴离子表面活性剂SDS,非离子型表面活性剂吐温60、吐温80的加入都能明显地提高A.sp.CH-1解毒铬渣的效果,并使浸出体系的pH值有所降低。在A.sp.CH-1解毒铬渣过程中,SDS、吐温60、吐温80的最佳作用浓度分别为75、200和250mg/L;当其为最佳用量时,铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出率分别比原来提高约为8%、9%和11%。表面活性剂的作用在较小的液固比时更加显著,铬渣经细菌解毒后达到了国家危险废物浸出毒性标准（GB5085.3-2007）。但阴离子表面活性剂SDBS、非离子型表面活性剂吐温20以及阳离子表面活性剂DTAB对铬渣的解毒效果提高不明显。（3）表面活性剂的复配能进一步强化铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出,同时复配后加入的表面活性剂总量较单一表面活性剂的用量更少。其中,阴离子型-非离子型复配体系中SDS与吐温80的复配效果最佳,其最佳复配比1:1,在此条件下,铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出率在解毒5d后达到61.3%,较不加表面活性剂解毒时Cr（Ⅵ）的浸出率（49.25%）提高了约12%。复配体系中NaCl浓度的增加有利于Cr（Ⅵ）的浸出,但NaCl浓度过高时抑制细菌的生长,浸出率反而下降。（4）A.sp.CH-1还原Cr（Ⅵ）的反应能用零级反应动力学方程式较好拟合,表面活性剂吐温80的加入能加快Cr（Ⅵ）的还原速率。经细菌解毒后,铬渣中六价铬的扩散系数增大,表面活性剂的加入能使解毒后铬渣中六价铬的扩散系数进一步增大,更利于铬渣内部六价铬的溶出。如加入吐温80解毒后的铬渣中Cr（Ⅵ）扩散系数为7.75×10-8m2/s,分别高于未加表面活性剂的细菌解毒渣(2.19×10-8m2/s)以及原渣中Cr（Ⅵ）的扩散系数(1.0×10-8m2/s)。表面活性剂的加入能提高溶液对铬渣的润湿性;对铬渣的表面形貌及物相组成没有明显影响,但更有利于铬渣中方镁石的浸出。
第一章 文献综述 11-31
    1.1 铬渣的来源、危害及污染现状 11-14
        1.1.1 铬渣的来源 11
        1.1.2 铬渣的危害 11-12
        1.1.3 铬渣的污染现状 12-14
    1.2 铬渣治理及综合利用现状 14-22
        1.2.1 铬渣的常规治理及综合利用 14-17
        1.2.2 铬渣的微生物解毒 17-20
        1.2.3 铬渣解毒的关键 20-22
    1.3 表面活性剂与微生物浸出 22-29
        1.3.1 表面活性剂的性质和种类 22-24
        1.3.2 细菌除铬的影响因素 24-28
        1.3.3 表面活性剂强化微生物浸出的研究 28-29
    1.4 本研究的意义及思路 29-31
第二章 实验材料及研究方法 31-37
    2.1 实验材料 31-32
        2.1.1 铬渣 31
        2.1.2 菌种及培养基 31-32
    2.2 实验仪器及试剂 32-33
        2.2.1 实验仪器 32
        2.2.2 实验试剂 32-33
    2.3 实验方法 33-35
        2.3.1 A.sp.CH-1的培养及还原Cr(Ⅵ) 33
        2.3.2 A.sp.CH-1解毒铬渣 33
        2.3.3 铬渣中Cr~(6+)扩散系数的测定 33-34
        2.3.4 表面张力的测定 34-35
    2.4 分析测试方法 35-37
        2.4.1 细菌浓度的测定 35
        2.4.2 铬渣中Cr(Ⅵ)的溶取 35-36
        2.4.3 Cr(Ⅵ)浓度的测定 36
        2.2.4 溶液体系pH值的测定 36
        2.4.5 铬渣表面形貌观测(SEM) 36
        2.4.6 表面成分分析(EDS) 36
        2.4.7 物相分析(XRD) 36-37
第三章 表面活性剂对A.sp.CH-1生长及还原Cr(Ⅵ)的影响 37-45
    3.1 引言 37
    3.2 A.sp.CH-1生长及还原Cr(Ⅵ)的最佳条件 37-39
    3.3 阴离子型表面活性剂对A.sp.CH-1的生长及还原Cr(Ⅵ)的影响 39-40
        3.3.1 SDS对A.sp.CH-1的生长及其对Cr(Ⅵ)的还原的影响 39-40
        3.3.2 SDBS对A.sp.CH-1的生长及其对Cr(Ⅵ)的还原的影响 40
    3.4 阳离子型表面活性剂DTAB对A.sp.CH-1的生长及还原Cr(Ⅵ)的影响 40-41
    3.5 非离子型表面活性剂对A.sp.CH-1的生长及还原Cr(Ⅵ)的影响 41-42
        3.5.1 吐温20对A.sp.CH-1的生长及其对Cr(Ⅵ)的还原的影响 41-42
        3.5.2 吐温60对A.sp.CH-1的生长及其对Cr(Ⅵ)的还原的影响 42
    3.6 表面活性剂对细菌生长曲线的影响 42-43
    3.7 小结 43-45
第四章 单一表面活性剂对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 45-55
    4.1 引言 45
    4.2 阴离子型表面活性剂对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 45-48
        4.2.1 SDS对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 45-47
        4.2.2 SDBS对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 47-48
    4.3 非离子型表面活性剂对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 48-51
        4.3.1 吐温20对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 48-49
        4.3.2 吐温60对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 49-50
        4.3.3 吐温80对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 50-51
    4.4 阳离子型表面活性剂DTAB对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 51-52
    4.5 液固比对表面活性剂效果的影响 52-53
    4.6 铬渣的浸出毒性 53-54
    4.7 小结 54-55
第五章 表面活性剂复配对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 55-63
    5.1 引言 55
    5.2 表面活性剂复配原理 55-58
        5.2.1 表面活性剂同系物混合物 56
        5.2.2 阴、阳离子表面活性剂的复配 56-57
        5.2.3 非离子表面活性剂与离子表面活性剂的复配 57
        5.2.4 表面活性剂与无机电解质混合体系 57-58
    5.3 不同复配体系对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 58-60
        5.3.1 阴-阳离子型及阳-非离子型复配体系对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 58-59
        5.3.2 阴离子-非离子型复配体系对A.sp.CH-1解毒铬渣的影响 59-60
    5.4 复配比的影响 60
    5.5 复配体系中NaCl浓度的影响 60-61
    5.6 复配表面活性剂对A.sp.CH-1解毒铬渣的增效作用 61-62
    5.7 小结 62-63
第六章 表面活性剂对铬渣解毒过程的影响 63-77
    6.1 引言 63-64
    6.2 表面活性剂对A.sp.CH-1还原Cr(Ⅵ)速率常数的影响 64-65
    6.3 铬渣处理前后Cr~(6+)扩散系数测定 65-72
        6.3.1 扩散系数的实验方程式 66-68
        6.3.2 Cr~(6+)在铬渣中扩散系数的测定 68-72
    6.4 表面活性剂对铬渣润湿性的影响 72-73
    6.5 铬渣表面化学成分及形貌变化分析 73-74
    6.6 铬渣物相变化分析 74-75
    6.7 小结 75-77
第七章 结论及建议 77-79
    7.1 结论 77-78
    7.2 建议 78-79