發(fā)布時間：2017-04-29 03:01

  本文關(guān)鍵詞：改性稻草秸稈對重金屬的吸附性能探究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：稻草秸稈作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物應(yīng)用于廢水處理中,具有成本低廉,操作簡便,效果好和化廢為寶等優(yōu)點。改性可使得稻草秸稈對水溶液中的重金屬離子吸附性能大大提升。本論文對天然稻草的改性及其特性進行了探究,通過實驗室條件下模擬吸附重金屬Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)廢水實驗,探究改性對稻草秸稈表觀特征和分子結(jié)構(gòu)的具體作用及其改性秸稈對重金屬的吸附效能。本文的主要實驗過程和研究成果:(1)稻草秸稈改性方法。通過多次改性實驗的探究與對比分析,確定改性方法:稻草秸稈過100目篩網(wǎng),用30%NaOH預(yù)處理4h后,再用質(zhì)量分數(shù)5%的高錳酸鉀和質(zhì)量分數(shù)5%的濃硫酸混合溶液在80℃下攪拌1h后,洗至中性后可以得到去除重金屬離子效果非常好的黑色改性稻草秸稈。(2)重金屬Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的吸附實驗。分別進行改性前后稻草秸稈對模擬Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的廢水的靜態(tài)吸附試驗,并對結(jié)果對比探究。結(jié)果表明,重金屬初始濃度、固液比、pH、溫度、時間及吸附劑的投加量等因素均能一定程度的影響稻草秸稈對Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的吸附效果。初始濃度為100mg/L,固液比為10g/L,pH=7、溫度為25℃及吸附時間為45min時,秸稈改性前后對Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)去除率分別為57.7%、63.6%、72.2%和99.8%、91.1%、91.45%,改性使得稻草秸稈對重金屬Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的吸附能力大為增強。秸稈的吸附動力學(xué)特征均符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,吸附等溫線均適用于Langmuir模型。(3)多元重金屬離子混合體系中的吸附效能探究實驗。在各重金屬濃度分別為100mg/L的二元和三元混合溶液中,加入1g的改性稻草秸稈,反應(yīng)45min后測量溶液中各重金屬離子剩余濃度。結(jié)果表明,Cr~(3+)+Cu~(2+)和Cr~(3+)+Pb~(2+)二元體系及Cu~(2+)+Pb~(2+)+Cr~(3+)三元體系中,Cr~(3+)對Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附具有很強的促進作用,Cu~(2+)、Pb~(2+)的去除率大為提高;Cr~(3+)的去除率降低明顯,Cu~(2+)、Pb~(2+)對Cr~(3+)的吸附具有明顯抑制拮抗作用,改性稻草秸稈對重金屬離子的總吸附量相對于單一系統(tǒng)中的吸附量之和均呈現(xiàn)出明顯的下降;Cu~(2+)+Pb~(2+)二元體系中,Cu~(2+)與Pb~(2+)兩種離子存在協(xié)同促進作用,改性秸稈的總吸附量明顯增大。(4)改性秸稈的實際應(yīng)用及再生吸附的探究實驗。在改性秸稈的實際應(yīng)用試驗中,分別配制濃度為20、30、50、100mg?L-1的Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)溶液100ml,投入1g的改性秸稈粉末,恒溫振蕩搖床中振蕩45min后分別測定剩余Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的濃度,實驗用水為過濾后的巢湖水。再生吸附試驗中,將吸附飽和后的吸附劑1g加入到0.2mol/L的HCL溶液中,解析30min后測量再生溶液中的重金屬濃度,考察強酸容量對改性秸稈解析率的影響;并分析吸附-解析次數(shù)對秸稈吸附容量的影響。結(jié)果表明,改性稻草秸稈在天然水體中仍具有可觀的重金屬離子吸附能力,Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的吸附量分別為7.14mg.g-1、5.92mg.g-1、6.43mg.g-1,去除率分別為71.4%、59.2%、64.3%;30mL的0.2 mol/L的HCL溶液對改性秸稈的解析率達到90%左右,改性秸稈對重金屬離子Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(3+)的吸附具有良好的吸附再生能力。
【關(guān)鍵詞】：稻草秸稈 改性秸稈 重金屬吸附 秸稈再生
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;X712
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 研究背景14
• 1.2 重金屬的污染源及其現(xiàn)狀14-15
• 1.2.1 重金屬污染的來源15
• 1.3 水體污染的主要重金屬及特點15-17
• 1.3.1 幾種主要重金屬危害的簡述16-17
• 1.3.2 重金屬的污染特點17
• 1.4 重金屬污染的傳統(tǒng)處理方法17-22
• 1.4.1 化學(xué)法18-19
• 1.4.2 物理化學(xué)法19-20
• 1.4.3 生物法20-22
• 1.5 稻草秸稈的理化性質(zhì)及其在環(huán)境中的應(yīng)用22-24
• 1.5.1 稻草秸稈的結(jié)構(gòu)與特性22
• 1.5.2 稻草秸稈的利用現(xiàn)狀22-23
• 1.5.3 稻草秸稈在環(huán)境治理領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用23-24
• 1.6 實驗內(nèi)容、創(chuàng)新點及研究意義24-26
• 1.6.1 實驗內(nèi)容及創(chuàng)新點24-25
• 1.6.2 研究意義25-26
• 第二章 材料與方法26-32
• 2.1 引言26
• 2.2 實驗材料與方法26-32
• 2.2.1 實驗主要儀器與設(shè)備26-27
• 2.2.2 實驗藥品27
• 2.2.3 秸稈來源27-28
• 2.2.4 改性稻草秸稈的制備28
• 2.2.5 改性前后秸稈的表觀特征28-30
• 2.2.6 檢測重金屬離子的方法30-31
• 2.2.7 實驗方法31-32
• 第三章 稻草秸稈對重金屬Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)的吸附效能32-54
• 3.1 引言32
• 3.2 秸稈對Cu~(2+)的吸附32-39
• 3.2.1 分析方法32-33
• 3.2.2 實驗方法33
• 3.2.3 結(jié)果與討論33-39
• 3.3 秸稈對Pb~(2+)的吸附39-46
• 3.3.1 分析方法39-40
• 3.3.2 實驗方法40
• 3.3.3 結(jié)果與討論40-46
• 3.4 秸稈對Cr~(3+)的吸附46-52
• 3.4.1 分析方法46
• 3.4.2 實驗方法46-47
• 3.4.3 結(jié)果與討論47-52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第四章 改性秸稈在多元系統(tǒng)中的吸附實驗54-60
• 4.1 引言54
• 4.2 Pb~(2+)、Cr~(3+)對Cu~(2+)的影響54-57
• 4.2.1 Pb~(2+)對Cu~(2+)影響54-55
• 4.2.2 Cr~(3+)對Cu~(2+)的影響55-57
• 4.3 Cr~(3+)對Pb~(2+)的影響57-58
• 4.3.1 實驗方法57
• 4.3.2 結(jié)果與討論57-58
• 4.4 Cu~(2+)+Cr~(3+)+Pb~(2+)三元系統(tǒng)中的吸附效能58-59
• 4.4.1 實驗方法58
• 4.4.2 結(jié)果與討論58-59
• 4.5 本章總結(jié)59-60
• 第五章 改性秸稈的實際應(yīng)用及吸附再生探究60-66
• 5.1 引言60
• 5.2 改性秸稈在湖水中的吸附效能探究60-62
• 5.2.1 實驗方法60-61
• 5.2.2 分析方法61
• 5.2.3 結(jié)果與討論61-62
• 5.3 改性稻草秸稈吸附劑的再生探究62-64
• 5.3.1 實驗方法62-63
• 5.3.2 分析方法63
• 5.3.3 結(jié)果與討論63-64
• 5.4 本章總結(jié)64-66
• 第六章 結(jié)論與展望66-69
• 6.1 結(jié)論66-67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-74
• 作者簡介及讀研期間主要研究成果74

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本文編號：334034