改性甘蔗渣填充柱對(duì)多組分體系中重金屬離子的動(dòng)態(tài)吸附研究.pdf

1、秸稈吸附劑以其廣泛的來源、低廉的成本、強(qiáng)大的重金屬離子處理能力和易于后期處理等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)被較為廣泛的研究和應(yīng)用。未改性的生物吸附劑對(duì)重金屬吸附處理作用不明顯，對(duì)含重金屬離子廢水的處理效果較差。為提高其吸附容量國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，制備了一些改性吸附劑。然而對(duì)改性秸稈吸附劑吸附重金屬離子的研究多基于靜態(tài)吸附基礎(chǔ)之上，對(duì)動(dòng)態(tài)吸附研究較少，對(duì)多組分體系中重金屬離子在改性吸附劑上的競(jìng)爭(zhēng)吸附行為及機(jī)理研究較少。為此，本論文以廢棄甘蔗

2、渣為研究對(duì)象，制備了均苯四甲酸二酐（PMDA）改性的甘蔗渣并用掃描電子顯微鏡和紅外光譜對(duì)其進(jìn)行表征，著重研究了改性甘蔗渣填充柱對(duì)重金屬離子的動(dòng)態(tài)吸附行為及機(jī)理。在單一體系中研究了填充粒徑、溶液初始濃度、流速、酸度等對(duì)重金屬吸附穿透曲線的影響，并采用吸附模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了擬合；在兩組分體系中研究了鉛離子、鎘離子、銅離子、鋅離子的動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)吸附行為，并對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了探討，研究結(jié)果如下：
　?。?）掃描電鏡結(jié)果表明改性后甘蔗渣形貌基本

3、不變，紅外光譜分析結(jié)果顯示甘蔗渣通過改性后，表面被引入了大量的羧基，改性后甘蔗渣表面活性官能團(tuán)顯著增加。
　　（2）單一體系中重金屬離子的動(dòng)態(tài)吸附結(jié)果表明經(jīng)過改性后的甘蔗渣對(duì)鎘離子的吸附容量為121mg/g，未改性為53.2mg/g，吸附容量顯著增強(qiáng)。不同流速下各重金屬離子動(dòng)態(tài)吸附容量范圍為：121mg/g～113.8mg/g（鎘離子），121.2mg/g～127.6mg/g（鉛離子）；不同粒徑下，吸附容量范圍為：124mg/g～

4、142mg/g（鎘離子），127.6mg/g～148.6mg/g（鉛離子）；不同初始濃度下，吸附容量范圍為：103.2mg/g～125mg/g（鎘離子），115mg/g～139.8mg/g（鉛離子）。重復(fù)使用3次的改性甘蔗渣填充柱吸附效果依然良好。結(jié)果表明填充粒徑、流速、濃度等因素對(duì)吸附過程的影響較小，改性甘蔗渣填充柱的應(yīng)用對(duì)操作條件要求不高，填充柱可在較寬的條件下重復(fù)利用。
　?。?）兩組分體系中動(dòng)態(tài)吸附結(jié)果表明酸度對(duì)改性甘蔗渣