改性稻草秸稈對重金屬的吸附性能探究.pdf

1、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Cu2+、Pb2+、Cr3+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

2、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?jǐn)?shù)5%的高錳酸鉀和質(zhì)量分?jǐn)?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。
　?。?）重金屬Cu2+、Pb2+、Cr3+的吸附實驗。分別進行改性前后稻草秸稈對模擬Cu2+、Pb2+、Cr3+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

3、劑的投加量等因素均能一定程度的影響稻草秸稈對Cu2+、Pb2+、Cr3+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Cu2+、Pb2+、Cr3+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Cu2+、Pb2+、Cr3+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

4、Langmuir模型。
　?。?）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，Cr3++Cu2+和Cr3++Pb2+二元體系及Cu2++Pb2++Cr3+三元體系中，Cr3+對Cu2+和Pb2+的吸附具有很強的促進作用，Cu2+、Pb2+的去除率大為提高；Cr3+的去除率降低明顯，Cu2+、P

5、b2+對Cr3+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；Cu2++Pb2+二元體系中，Cu2+與Pb2+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。
　?。?）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Cu2+、Pb2+、Cr3+溶液100ml，投入1g的改性秸稈粉末，恒溫振

6、蕩搖床中振蕩45min后分別測定剩余Cu2+、Pb2+、Cr3+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，Cu2+、Pb2+、Cr3+的吸附量分別為7.14mg.g-1、5.92mg