隨著社會(huì)的發(fā)展以及工業(yè)化程度的不斷增強(qiáng),污水的排放量也在顯著增加,大量處理效果不佳甚至未經(jīng)任何處理的污水直接排放,造成了水體的嚴(yán)重污染,嚴(yán)重影響了人們的健康和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。其中,重金屬污染是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。本文以較為常見的入侵物種水葫蘆作為原料,利用其含有大量纖維素、木質(zhì)素等有效成分的特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性,制備了三種改性水葫蘆生物吸附劑,研究了它們對(duì)于水中重金屬離子的吸附作用,這些水中常見的重金屬離子包括Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺以及Zn²⁺,考察了包括溶液pH值、溫度、時(shí)間和固液比對(duì)吸附的影響。結(jié)果表明,溶液pH值對(duì)Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺和Zn²⁺四種重金屬離子吸附的影響很大,對(duì)吸附效果最佳的pH數(shù)值為5左右。同時(shí)研究了水體溫度的變化對(duì)于重金屬離子的吸附效果,研究的結(jié)果顯示在30⁶0℃的溫度下,伴隨溫度的升高,三種改性水葫蘆生物吸附劑對(duì)四種金屬離子的吸附率均有所降低。整個(gè)... 

【文章來源】： 吳洪煒 安慶師范大學(xué)

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

吸附實(shí)驗(yàn)流程圖

17附率如圖2-2。從圖2-2中可以看出，在pH較低時(shí)，纖維素檸檬酸酯對(duì)各金屬離子的吸附率也較低，在pH值較大時(shí)，其對(duì)應(yīng)的吸附率也相對(duì)較高。結(jié)合對(duì)各金屬離子的吸附率來看，pH值為5左右時(shí)，吸附率達(dá)到最大值，因此之后實(shí)驗(yàn)的pH值應(yīng)設(shè)定在5左右，這樣也可以防止金屬離子因pH過高而發(fā)生沉淀。圖2-2pH值對(duì)纖維素檸檬酸酯吸附重金屬離子的影響（其中的溫度為25℃；吸附時(shí)間為2h；固液比為5g/L；其中重金屬離子的初始濃度鉛為100mg/L，其余的離子濃度為50mg/L）2.3.2溫度對(duì)吸附的影響在30～60℃范圍內(nèi)，纖維素檸檬酸酯對(duì)各單一金屬離子的吸附率如圖2-3。從圖中數(shù)據(jù)的變化可以看到溫度的變化也會(huì)影響吸附率的變化，其中Zn2+的吸附率隨著溫度的提升從17.71%降低到14.32%，相比其他幾種金屬離子吸附率有較大的下降。表明降低吸附過程的溫度對(duì)于提升吸附率有著積極的影響。

19的纖維素檸檬酸酯水葫蘆改性生物吸附劑，如圖2-5所示，隨著固液比的增大，除Pb2+外，纖維素檸檬酸酯對(duì)其余三種重金屬離子的吸附率均增大，然后曲線的變化逐漸平緩，可能的原因是內(nèi)部的吸附官能團(tuán)總數(shù)量增加明顯，因此對(duì)應(yīng)的吸附率也有較大的提升。圖2-5固液比對(duì)纖維素檸檬酸酯吸附重金屬離子的影響（pH4.5~5.5；溫度25℃；吸附時(shí)間2h；初始金屬離子濃度鉛為100mg/L，其余為50mg/L）2.3.5循環(huán)吸附實(shí)驗(yàn)使用過的纖維素檸檬酸酯用50%硝酸洗脫后，取出后用蒸餾水洗滌，直到流出液呈中性為止，烘干后稱重，計(jì)算得到損失率為44.54%。纖維素雖然不溶于酸，但處理所用的強(qiáng)酸會(huì)導(dǎo)致纖維素的水解，所以用硝酸洗脫纖維素檸檬酸酯后損失的較多。用強(qiáng)酸處理后，纖維素檸檬酸酯的吸附量沒有明顯下降。2.4結(jié)論本章主要研究了檸檬酸改性水葫蘆對(duì)Cu2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+四種重金屬離子的吸附。通過吸附實(shí)驗(yàn)考察了包括pH值、溫度、時(shí)間、固液比在內(nèi)對(duì)吸附過程造成影響各種因素。實(shí)驗(yàn)表明，pH值對(duì)生物吸附劑吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+四種重金屬離子的性能有很大影響，在pH值為5左右時(shí)，該生物吸附劑對(duì)重金屬離子的吸附性能最好。在30～60℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，纖維素檸檬酸酯對(duì)四種重金屬離子的吸附率均有所降低，說明纖維素檸檬酸酯對(duì)四種金屬離子的吸附是一個(gè)放熱的過程，不適合在較高溫度下進(jìn)行。纖維素檸檬酸酯對(duì)水中重金屬離子Cu2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+的吸收速率都很高，一般情況下在20min以內(nèi)都能達(dá)到平衡。隨著固液比的增大，纖維素檸檬酸酯對(duì)Cu2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+的吸附量也隨之增大，然后基本達(dá)到平衡，固液比在5g/L時(shí)吸附率達(dá)到最大。吸附了金屬離子的纖維素檸檬酸酯可使用5

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
[1]蔗渣半纖維素化學(xué)改性及其吸附重金屬的研究[D]. 王利軍.廣西大學(xué) 2013
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碩士論文
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本文編號(hào)：2970606