生物質(zhì)熱解對重金屬鉛（Pb）和鎘（Cd）的固定作用
發(fā)布時間：2021-02-16 17:10
利用農(nóng)業(yè)剩余物等生物質(zhì)材料吸附去除水中鉛（Pb）、鎘（Cd）等重金屬污染物具有材料來源廣、成本低、操作簡單等優(yōu)點,是當(dāng)前重金屬污染修復(fù)的研究熱點之一。但是,如何提高吸附去除效率、如何安全處置吸附重金屬后的生物質(zhì)材料是制約該技術(shù)推廣應(yīng)用的兩個主要問題。為此,本文選用水稻秸稈、花生殼、芹菜等生物質(zhì)為原料,首先以提高對Pb和Cd的吸附為目標(biāo),將生物質(zhì)熱解制備生物炭,研究了生物炭對Pb和Cd的吸附性能,探討了吸附機理;其次以安全處置吸附重金屬后的生物質(zhì)為目標(biāo),分別采用直接熱解和磷酸鹽預(yù)處理后熱解等方法,嘗試將吸附Pb和Cd后的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的熱解炭,同時將重金屬固定在熱解炭中。主要研究結(jié)果如下:花生殼和水稻秸稈生物炭對Cd2+的吸附性能較高,采用Langmuir模型擬合得出的最大吸附容量(Qmax)分別為13.3 mg/g和15.8 mg/g。根據(jù)XRD、FT-IR和SEM-EDX分析,生物炭對Cd2+的吸附以沉淀作用為主,且生物炭中的酸溶組分（AS）對Cd2+的吸附占主導(dǎo)地位。研究了花生殼和水稻秸稈生物...
【文章來源】：紹興文理學(xué)院浙江省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
生物質(zhì)熱解實驗裝置圖
24圖 3-1 花生殼和水稻秸稈生物質(zhì)（炭）SEM-EDX 表征圖（A：PsMass，B：RsMass，C：PsBC350，D：RsBC350，E：PsBC450，F(xiàn)：RsBC450）Figure.3-1 SEM-EDX characterization of peanut shell and rice straw biomass and derivedbiochars（A: PsMass, B: RsMass, C: PsBC350, D: RsBC350, E: PsBC450, F: RsBC450）
圖 3-2 花生殼和水稻秸稈生物質(zhì)（炭）的紅外光譜圖 FT-IR spectra of peanut shells and rice straw biomass and deri和花生殼生物炭對 Cd2+的等溫吸附溫曲線和水稻秸稈為原料在 350℃和 450℃下熱解PsBC450、RsBC350、RsBC450）進行 Cd2+的等溫吸。以 Cd2+平衡濃度（Ce）為 X 軸，平衡吸附量（Q線見圖 3-3。采用 Langmuir 等溫吸附模型（公式 2-（公式 2-6）擬合平衡吸附實驗數(shù)據(jù)，擬合參數(shù)見表和Freundlich 等溫吸附方程都可以較好的擬合 4 種生明生物炭對 Cd2+的吸附符合表面吸附機制，Langm容量（Qmax）分別為：PsBC350，13.3 mg/g；RsBC3.7 mg/g；RsBC450，12.4 mg/g。這些結(jié)果說明，花生中 Cd2+均有很好的吸附效果，總體上水稻秸稈生物炭炭，其中較低熱解溫度下得到的水稻秸稈生物炭（
【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭吸附水體中重金屬機理與工藝研究進展[J]. 韓魯佳,李彥霏,劉賢,韓婭紅. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(11)
[2]熱解溫度對污泥基生物炭結(jié)構(gòu)特性及對重金屬吸附性能的影響[J]. 彭成法,肖汀璇,李志建. 環(huán)境科學(xué)研究. 2017(10)
[3]農(nóng)業(yè)廢棄物作為生物質(zhì)吸附劑對廢水處理的研究進展[J]. 黃瑤瑤. 應(yīng)用化工. 2017(02)
[4]水稻、油菜秸稈對水中鎘的吸附特性[J]. 黃界潁,胡宏祥,伍震威,徐曉春,丁小龍. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2015(04)
[5]不同作物秸稈生物炭對溶液中Pb2+、Cd2+的吸附[J]. 李瑞月,陳德,李戀卿,潘根興,陳建清,郭虎. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[6]我國耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀與防治對策研究[J]. 蔡美芳,李開明,謝丹平,吳仁人. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S2)
[7]吸附法處理重金屬廢水研究進展[J]. 鄧景衡,余侃萍,肖國光,謝建國. 工業(yè)水處理. 2014(11)
[8]花生殼與花生殼生物炭對鎘離子吸附性能研究[J]. 程啟明,黃青,劉英杰,廖禎妮. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2014(10)
[9]我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理戰(zhàn)略[J]. 周建軍,周桔,馮仁國. 中國科學(xué)院院刊. 2014(03)
[10]重金屬富集植物生物質(zhì)的處置技術(shù)研究進展[J]. 劉維濤,倪均成,周啟星,華濤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2014(01)
博士論文
[1]生物炭對水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持[D]. 劉國成.中國海洋大學(xué) 2014
碩士論文
[1]生物炭對重金屬的長期穩(wěn)定性研究[D]. 陳昱.蘇州科技大學(xué) 2016
本文編號：3036665
【文章來源】：紹興文理學(xué)院浙江省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
生物質(zhì)熱解實驗裝置圖
24圖 3-1 花生殼和水稻秸稈生物質(zhì)（炭）SEM-EDX 表征圖（A：PsMass，B：RsMass，C：PsBC350，D：RsBC350，E：PsBC450，F(xiàn)：RsBC450）Figure.3-1 SEM-EDX characterization of peanut shell and rice straw biomass and derivedbiochars（A: PsMass, B: RsMass, C: PsBC350, D: RsBC350, E: PsBC450, F: RsBC450）
圖 3-2 花生殼和水稻秸稈生物質(zhì)（炭）的紅外光譜圖 FT-IR spectra of peanut shells and rice straw biomass and deri和花生殼生物炭對 Cd2+的等溫吸附溫曲線和水稻秸稈為原料在 350℃和 450℃下熱解PsBC450、RsBC350、RsBC450）進行 Cd2+的等溫吸。以 Cd2+平衡濃度（Ce）為 X 軸，平衡吸附量（Q線見圖 3-3。采用 Langmuir 等溫吸附模型（公式 2-（公式 2-6）擬合平衡吸附實驗數(shù)據(jù)，擬合參數(shù)見表和Freundlich 等溫吸附方程都可以較好的擬合 4 種生明生物炭對 Cd2+的吸附符合表面吸附機制，Langm容量（Qmax）分別為：PsBC350，13.3 mg/g；RsBC3.7 mg/g；RsBC450，12.4 mg/g。這些結(jié)果說明，花生中 Cd2+均有很好的吸附效果，總體上水稻秸稈生物炭炭，其中較低熱解溫度下得到的水稻秸稈生物炭（
【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭吸附水體中重金屬機理與工藝研究進展[J]. 韓魯佳,李彥霏,劉賢,韓婭紅. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(11)
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[3]農(nóng)業(yè)廢棄物作為生物質(zhì)吸附劑對廢水處理的研究進展[J]. 黃瑤瑤. 應(yīng)用化工. 2017(02)
[4]水稻、油菜秸稈對水中鎘的吸附特性[J]. 黃界潁,胡宏祥,伍震威,徐曉春,丁小龍. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2015(04)
[5]不同作物秸稈生物炭對溶液中Pb2+、Cd2+的吸附[J]. 李瑞月,陳德,李戀卿,潘根興,陳建清,郭虎. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[6]我國耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀與防治對策研究[J]. 蔡美芳,李開明,謝丹平,吳仁人. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S2)
[7]吸附法處理重金屬廢水研究進展[J]. 鄧景衡,余侃萍,肖國光,謝建國. 工業(yè)水處理. 2014(11)
[8]花生殼與花生殼生物炭對鎘離子吸附性能研究[J]. 程啟明,黃青,劉英杰,廖禎妮. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2014(10)
[9]我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理戰(zhàn)略[J]. 周建軍,周桔,馮仁國. 中國科學(xué)院院刊. 2014(03)
[10]重金屬富集植物生物質(zhì)的處置技術(shù)研究進展[J]. 劉維濤,倪均成,周啟星,華濤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2014(01)
博士論文
[1]生物炭對水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持[D]. 劉國成.中國海洋大學(xué) 2014
碩士論文
[1]生物炭對重金屬的長期穩(wěn)定性研究[D]. 陳昱.蘇州科技大學(xué) 2016
本文編號：3036665
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