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文檔簡(jiǎn)介
1、為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈資源化,解決大量秸稈閑置浪費(fèi)或就地焚燒的問(wèn)題,本論文選用小麥秸稈為原料,對(duì)其進(jìn)行物理改性,用直接炭化法制備了小麥秸稈吸附劑,并通過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)研究了炭化小麥秸稈對(duì)離子銨的吸附性能和影響因素。
氨氮排入海灣,湖泊等水體容易使水中的藻類和其它生物大量繁殖,造成水體富營(yíng)養(yǎng)化?,F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)外處理氨氮廢水的主要方法有生物處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法,然而吸附法作為處理氨氮的重要方法,在工業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。
2、利用小麥秸稈制成的吸附劑來(lái)吸附氨氮,其優(yōu)點(diǎn)是成本低,同時(shí)還可以作為含氮的肥料,使其還田。
通過(guò)靜態(tài)吸附法對(duì)離子銨初始濃度、溶液pH值、固液比、振蕩時(shí)間以及溫度等各種單一因素的變化對(duì)炭化小麥秸稈吸附離子銨的影響,并研究了炭化小麥秸稈吸附離子銨的吸附平衡、動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)特征,動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)采用準(zhǔn)一級(jí)方程、準(zhǔn)二級(jí)方程、Elovich方程數(shù)據(jù)分析,并采用顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程研究其吸附機(jī)制。采用Langmuir和Freundlich方程對(duì)吸附
3、等溫線數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性擬合,同時(shí)并計(jì)算吸附過(guò)程的自由能變(ΔG)、熵變(ΔS)和焓變(ΔH)。
利用炭化小麥秸稈對(duì)離子銨的動(dòng)態(tài)吸附研究,探討了離子銨的初始濃度、流速、初始pH值和吸附劑的添加量等對(duì)穿透曲線的影響,并采用固定床數(shù)學(xué)模型和Thomas模型對(duì)不同投加量、不同離子銨的初始濃度、不同pH值的吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。
靜態(tài)吸附試驗(yàn)表明:炭化小麥秸稈的表面結(jié)構(gòu)有利于對(duì)離子銨的吸附,其相對(duì)于未炭化小麥秸稈對(duì)離子銨的最
4、高吸附去除率由20%提高到61.41%。直接炭化法制備小麥秸稈吸附劑的最佳炭化溫度為300℃,炭化小麥秸稈在溫度為25℃,pH為9,固液比為6g·L-1,吸附振蕩6h的條件下對(duì)氨氮的吸附去除最好,最大吸附量達(dá)到3.179mg·g-1;300℃時(shí)炭化小麥秸稈吸附不同質(zhì)量濃度(ρ=30mg·L-1、50mg·L-1、100mg·L-1)氨氮的動(dòng)力學(xué)曲線符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,吸附常數(shù)k2分別為0.6818、0.7474、1.0250(g·(m
5、g·min)-1);直接炭化小麥秸稈吸附劑對(duì)氨氮吸附去除的最佳溫度是30℃;不同溫度下的吸附等溫線可用Freundlich吸附等溫方程進(jìn)行擬合,由吸附熱力學(xué)方程計(jì)算得到的等量吸附焓變(△H>0),吸附自由能變(△G<0),吸附熵變(△S>0),表明炭化小麥秸稈對(duì)離子銨的吸附為吸熱的和熵增加的自發(fā)過(guò)程,且屬于物理吸附。
動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著離子銨初始濃度的增大,投加量的減少,流速的增大,及pH的增加,炭化秸稈對(duì)離子銨的吸附
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