【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性橙皮吸附Pb2+ mg/g， 3 g/（mgmin)。橙子皮對(duì)Pb2+吸附反應(yīng)動(dòng)力學(xué)遵循準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。在吸附的初始階段，隨著接觸時(shí)間的增加，Pb2+的吸附速率快速的升高，Pb2+的吸附量也明顯的上升，隨著時(shí)間的增加，吸附速率開(kāi)始減慢至平衡，由于所吸附的Pb2+產(chǎn)生的排斥力和空間位阻，剩余的空的活性位點(diǎn)已接近了飽和狀態(tài)，Pb2+不得不進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到處于更深位置的粒子內(nèi)部活性位點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中就遇到了更大的阻力，這樣在吸附階段后期，Pb2+的吸附速率逐漸減慢。 溶液溫度對(duì)Pb2+吸附的影響移取濃度為30 mg/L的Pb2+標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入8 g/L吸附劑，調(diào)節(jié)溶液的pH為4，分別于50、60、70 ℃下恒溫振蕩80 min，過(guò)濾，測(cè)定濾液中Pb2+濃度，結(jié)果見(jiàn)圖38。圖38吸附溫度對(duì)吸附效率的影響從圖38可知，在一定范圍內(nèi)，Pb2+的去除率隨著反應(yīng)溫度的升高而增大。因?yàn)殡S著反應(yīng)溫度的升高，金屬離子的動(dòng)能增大，其運(yùn)動(dòng)到橙皮表面的幾率增大，被吸附的可能性也增大。但增大到一定程度后，又會(huì)起反作用。故選擇最適溫度為50 ℃。 正交實(shí)驗(yàn)將以上各單因素進(jìn)行正交優(yōu)化，以確定橙皮吸附的最佳工藝條件，實(shí)驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表31，正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表32。表31 正交實(shí)驗(yàn)因素水平分析表因 素吸附劑用量m（g/L）溶液初始濃度（mg/L）pH吸附時(shí)間t（min）吸附溫度T（℃）水平142534030水平263046040水平384058050水平41050612060表32 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果序號(hào)因素水平吸收效率η%ABCDE1111112122223133334144445212346221437234128243219313421032431113312412342131341423144231415432411644132K1K2K3K41234極差R實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，五種因素對(duì)吸附效果均有影響，但影響程度不同。根據(jù)極差R的值的大小可以看出，各種因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響的主次順序是CBEAD，即pH影響最大，其次是溶液的初始濃度、吸附溫度、吸附劑用量，而吸附時(shí)間的影響較小。五個(gè)因素的優(yōu)水平組合為A4B4C1D2E3，即最佳工藝條件為投加量為10 g/L，Pb2+的初始濃度為50 mg/L，pH值為3，吸附時(shí)間為60 min，溶液溫度為50 ℃。 改性的橙皮和未改性的橙皮對(duì)Pb2+吸附率的比較在最佳工藝條件下，向兩份溶液中分別加入10 g/L的異丙醇改性橙皮和未改性橙皮，比較兩者對(duì)Pb2+的吸附率。研究表明，%，%，可見(jiàn)異丙醇改性的橙皮比未改性的橙皮對(duì)Pb2+的吸附效果更好，這與馮寧川等人研究的結(jié)果相似，其原因可能是橙皮的主要成分為纖維素、木質(zhì)素等，這些物質(zhì)具有羥基、氨基、酰胺基等各種官能團(tuán)，這些官能團(tuán)對(duì)重金屬離子都具有很強(qiáng)的親和力；而經(jīng)改性處理后的橙皮可產(chǎn)生交聯(lián)作用，使其吸附能力提高，能更有效地吸附重金屬離子，并且經(jīng)過(guò)異丙醇處理后，橙皮生物吸附劑的空隙率和比表面積有所增加，從而使得橙皮表面的活性位點(diǎn)增多，因而吸附效率增強(qiáng)。 解吸實(shí)驗(yàn)為了使金屬離子的利用更經(jīng)濟(jì)，對(duì)吸附劑再生是很有必要的。 mol/L的HCl溶液浸泡2 h后，在Pb2+初始濃度為50 mg/L、pH值為攪拌60 min、投加量為10 g/L的條件下進(jìn)行再生吸附試驗(yàn)，%。由結(jié)果可知，生物吸附劑可循環(huán)使用，并且吸附效率呈略微下降的趨勢(shì)。 4 結(jié)論本文通過(guò)對(duì)異丙醇改性的橙皮吸附Pb2+溶液的研究，表明橙皮是一種能有效去除水中Pb2+的廉價(jià)、環(huán)境友好型生物質(zhì)吸附劑，對(duì)Pb2+有很好的吸附效果。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，經(jīng)化學(xué)修飾的橙皮吸附Pb2+的能力更強(qiáng)。改性的橙皮在模擬廢水中Pb2+的初始濃度為50 mg/L，投加量為10 g/L，pH值為3，吸附時(shí)間為60 min，溶液溫度為50 ℃的條件下，其吸附效率能達(dá)到94%左右，且在20 min內(nèi)即可達(dá)到較高的吸附效率，吸附動(dòng)力學(xué)可以用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程很好的描述。橙皮對(duì)Pb2+的吸附等溫線用Langmuir等溫方程和和Freundlich 吸附模型進(jìn)行了擬合，結(jié)果表明橙皮對(duì)Pb2+的吸附更符合Langmuir等溫方程，其吸附以單分子層吸附為主。為了進(jìn)一步深入研究該課題，我們應(yīng)該通過(guò)多種途徑對(duì)生物吸附劑進(jìn)行改良，以便找到最好的方法來(lái)提高重金屬離子的去除率，從而解決重金屬?gòu)U水治理難的問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)已證明改性的橙皮具有較高的吸附效率，是一種值得推廣的治理廢水的方法。但有些方面還值得我們?nèi)ネ晟?，例如，在?shí)驗(yàn)條件的探索方面，我們可以適當(dāng)?shù)囟嗵砑有┯绊懸蛩亍⒖嘉墨I(xiàn)[1] 李靈香玉，吳堅(jiān)陽(yáng)，田光明，等．利用農(nóng)業(yè)廢棄物處理重金屬離子廢水的研究進(jìn)展[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2009，9（6）：209－211．[2] 梁莎，郭學(xué)益，田慶華，等．化學(xué)改性橘子皮對(duì)Pb2+的吸附性能[J]．北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，36（4）：528－530．[3] 羅均，葛靜微，楊曉波，等．改性柚皮纖維素對(duì)Pb2+的吸附動(dòng)力學(xué)研究[J]．食品科學(xué)，2010，3（31）：87－89．[4] 肖君，宮本周憲，于克鋒，等．海帶對(duì)鎘、鉛的吸附作用及其機(jī)理[J]．環(huán)境化學(xué)，2010，2（29）：226－228．[5] 黃靈芝，曾光明，黃國(guó)和，等．黑藻對(duì)鉛離子的生物吸附[J]．化工環(huán)保，2008，4（28）：288－289．[6] 袁基剛，劉娟，任益平．生物吸附劑在廢水處理中的應(yīng)用[J]．內(nèi)矼科技，2008，4（28）：107－108．[7] 鄧勤．水處理吸附劑的研究進(jìn)展[J]．欽州學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，3（25）：19－22．[8] 王嵐，杜郢．生物吸附劑及其應(yīng)用[J]．江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，3（18）：61－64．[9]　李芳清，吳志猛．改性桔子皮對(duì)重金屬Cu2+的吸附研究[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，37（33）：16445－16447．[10] 王國(guó)惠．板栗殼對(duì)重金屬Cr6+吸附性能的研究[J]．環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2009，5（3）：791－794．[11] 賈娜娜，方為茂，趙紅衛(wèi)，等．谷殼對(duì)水中銅鎘離子的生物吸附研究[J]．四川化工，2010，（13）：49－53．[12] 吳小均．檸檬酸修飾桔皮吸附重金屬鉛離子的應(yīng)用研究[D]．山東大學(xué)．2010：360－363．[13] 楊豐科，王守滿，姜萍，等．利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為吸附劑處理重金屬離子[J]．化學(xué)與生物工程，2009，6（26）：1－4．[14] 張瑋，唐菲，曾芷儀．改性橙皮對(duì)廢水中Cu2+的吸附研究[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（2