改性甘蔗渣填充柱對多組分體系中重金屬離子的動態(tài)吸附研究.pdf

1、秸稈吸附劑以其廣泛的來源、低廉的成本、強大的重金屬離子處理能力和易于后期處理等優(yōu)點，在國內(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重金屬吸附處理作用不明顯，對含重金屬離子廢水的處理效果較差。為提高其吸附容量國內(nèi)外學(xué)者進行了大量的研究，制備了一些改性吸附劑。然而對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，對動態(tài)吸附研究較少，對多組分體系中重金屬離子在改性吸附劑上的競爭吸附行為及機理研究較少。為此，本論文以廢棄甘蔗

2、渣為研究對象，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其進行表征，著重研究了改性甘蔗渣填充柱對重金屬離子的動態(tài)吸附行為及機理。在單一體系中研究了填充粒徑、溶液初始濃度、流速、酸度等對重金屬吸附穿透曲線的影響，并采用吸附模型對實驗結(jié)果進行了擬合；在兩組分體系中研究了鉛離子、鎘離子、銅離子、鋅離子的動態(tài)競爭吸附行為，并對吸附機理進行了探討，研究結(jié)果如下：
　　（1）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顯著增加。
　?。?）單一體系中重金屬離子的動態(tài)吸附結(jié)果表明經(jīng)過改性后的甘蔗渣對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。不同流速下各重金屬離子動態(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、濃度等因素對吸附過程的影響較小，改性甘蔗渣填充柱的應(yīng)用對操作條件要求不高，填充柱可在較寬的條件下重復(fù)利用。
　?。?）兩組分體系中動態(tài)吸附結(jié)果表明酸度對改性甘蔗渣