22104.生物質(zhì)炭對pb(ⅱ)和離子型染料的吸附性能研究

1、SorptionofPb(II)andionicdyesfromaqueoussolutionby●’‘’usingbiocllarsAThesisSubmittedtoNanjingTechUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofMasterofEngineeringBYNameofGraduate：呦ailuSupervisedbyNameofSupervisor：Dingzhuhong—Ju

2、ne2015碩士學(xué)位論文摘要隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的不斷提高，農(nóng)林廢棄物的利用越來越少，農(nóng)林廢棄物越來越多，不合理處置不僅造成資源浪費，還會導(dǎo)致環(huán)境污染。因而，農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)資源化利用研究具有重要的意義。在眾多的農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)資源化技術(shù)中利用農(nóng)林廢棄物制備生物質(zhì)炭受到廣泛的關(guān)注。生物質(zhì)炭不僅可以降低碳排放，而且可以用于環(huán)境修復(fù)。研究表明原料來源十分廣泛、制備簡單的生物質(zhì)炭具有較高的穩(wěn)定性，部分生物質(zhì)炭擁有良好的吸附性能，可以

3、作為廢水處理污染物去除的廉價吸附劑。本論文以多種類型的生物質(zhì)廢棄物為原料以不同的炭化方式制備生物質(zhì)炭，討論其性質(zhì)，并選取其中幾種生物質(zhì)炭研究其對重金屬離子Pb2、染料亞甲基藍陽離子和剛果紅陰離子的吸附性能與機理，以期篩選出高吸附效率的生物質(zhì)炭吸附劑。實驗結(jié)果如下：1)對甜蔗渣、甘蔗渣、花生殼、山核桃木、松針、苔蘚、豬糞和生物污泥8種原料熱解制成的生物質(zhì)炭的表面形貌、物相結(jié)構(gòu)、比表面積、熱穩(wěn)定性、元素組成方面進行分析。結(jié)果表明不同原料的生

4、物質(zhì)炭的理化性質(zhì)差別較為明顯，在水溶液中，生物質(zhì)炭均會釋放出營養(yǎng)礦物元素；在酸性條件下，生物質(zhì)炭會釋放出部分有毒重金屬。所試生物質(zhì)炭均在堿性范圍，且電荷零點較高。2)以山核桃木，松針，苔蘚，豬糞和污泥5種生物質(zhì)炭對Pb2、亞甲基藍和剛果紅染料進行吸附試驗，考察pH、初始濃度和反應(yīng)時間對吸附效果的影響。pH影響實驗顯示生物質(zhì)炭對Pb2、亞甲基藍和剛果紅受pH的影響均較為顯著。吸附質(zhì)濃度變化效應(yīng)實驗顯示，生物污泥類生物質(zhì)炭對三種污染物的吸附

5、量均大于植物類炭的吸附量。生物質(zhì)炭對Pb2、亞甲基藍和剛果紅的吸附均能以Langmuir方程及Freundlich方程擬合。且在實驗濃度范圍內(nèi)，Pb2的吸附用Langmuir方程描述更好，而亞甲基藍和剛果紅的吸附用Freundlich方程描述更好。時間實驗顯示，溶液濃度較高時生物質(zhì)炭的吸附速率較快，但達到吸附平衡所需時間較長。生物質(zhì)炭三種污染物的吸附過程均符合偽二級動力學(xué)模型，且顆粒內(nèi)擴散階段的吸附速率對整個過程的吸附速率有重要影響。3