高錳酸鉀改性花生殼對(duì)水中酸性品紅的吸附特性研究___畢業(yè)論-展示頁(yè)
2025-06-19 13:09本頁(yè)面
【正文】 酸性品紅的吸附特性研究 數(shù)據(jù)分析 準(zhǔn)一、 準(zhǔn)二級(jí) 動(dòng)力學(xué) 模型和 等溫 擬合 濃度 剪碎 改性 最優(yōu)條件下 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 2 材料與方法 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)中花生殼來(lái)自附近農(nóng)家， 剖去花生粒后，將花生殼在自來(lái)水中浸泡幾個(gè)小時(shí)后清洗幾遍去除其上粘附的污泥和雜質(zhì)，再用去離子水沖洗 2~3 遍，在60℃ 恒溫下烘干，剪成 1cm2的小塊，密封保存?zhèn)溆谩? (2)用 Langmuir 模型和 Freundlich模型的吸附等溫方 程 分別 對(duì) 經(jīng)過(guò)高錳酸鉀改性 的 花生殼吸附酸性品紅的吸附等溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行擬合 分析 (3)利用吸附時(shí)間對(duì)吸附 性能 影響的數(shù)據(jù)，分別 使用比較常用的兩種動(dòng)力學(xué)模型對(duì)改性花生殼吸附酸性品紅的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，分析吸附的動(dòng)力學(xué)模型。 最近幾年 ， 我國(guó)在處理染料廢水時(shí)，也逐漸開(kāi)始利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為吸附劑進(jìn)行吸附 ， 這樣不但充分的利用了農(nóng)業(yè)廢棄物 ，開(kāi)辟了農(nóng)業(yè)廢棄物 被 利用的新途道路 ， 同時(shí) 也能 高效率 地去除 廢水 中的染料，達(dá)到變廢為寶的目的 ,對(duì)我國(guó)開(kāi)發(fā)以保護(hù)環(huán)境為目的的環(huán)保高效的新技術(shù) ，提供了一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向，因此具有深遠(yuǎn)和現(xiàn)實(shí)的重要意義。 楊莉、趙暉 [13]用花生殼粉作為吸附劑來(lái)吸附水溶液中的活性染料的研究表明，花生殼粉對(duì)活性黃 M－ 3RE、活性藍(lán) M－ 2GE、 活性紅 3BS 染料均太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 有較好的吸附效果。 McKay[11]等發(fā)現(xiàn)廢水中的酸性紅 11酸藍(lán) 2堿性紅 22 和堿藍(lán) 69 四種染料 可以被甘蔗渣良好的 吸附處理。 在 經(jīng)濟(jì) 學(xué) 的 方面 ， 農(nóng)業(yè)廢棄物就是 指農(nóng)業(yè) 的 生產(chǎn)和再生產(chǎn)過(guò)程中，資 源 的 投入與產(chǎn)出的 能量 和 物質(zhì) 之間的差額，是資源 在 使用 的 過(guò)程中物質(zhì) 和 能量流失的比例。 在進(jìn)行農(nóng)業(yè)以及林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的淘汰物被稱作農(nóng)業(yè)廢棄物，包括秸稈。因此 ,尋求一種 無(wú)污染 、 操作方便 、 低廉 、 高校 的吸附劑是當(dāng)前研究人員 重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題 。但不管 是 電 催化還是 光 催化降解 ,都需要消耗大量的能量 ,且 在操作上也具有一定的難度 。葉琳、白雪和陳宏 [10]表明改性豆渣對(duì)酸性品紅的吸附既存在物理吸附又存在化學(xué)吸附，豆渣對(duì)酸性品紅的吸附反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的，是吸熱反應(yīng)，是熵增加的過(guò)程。孫潤(rùn)錄等 [7]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通電降解會(huì) 使酸性品紅在電場(chǎng)的作用下遷移到陰極附近 ,在達(dá)到 一定 的 濃度后去除 ,會(huì) 取得了較好的效果 。徐蕾等 [5]采用高壓萊燈為燈源 ,考察了 H2O2與 UV/Ti02協(xié)同體系對(duì)酸性品紅的降解效果 ,在初始 pH 為 7, Ti02用量為 ,降解效果較好。酸性品紅 的特點(diǎn)是 有較強(qiáng)的染色 性能 和 具有 毒性 ,分子里 含有對(duì)生物 起到 強(qiáng)抑制的苯環(huán) 結(jié)構(gòu) ,在 降解 時(shí)會(huì)面臨一定的困難 [4]。 酸性品紅 主要 應(yīng)用在 生物染色劑 、 鑒定氯離子 等。其中酸性品紅是一種三苯甲焼染料 ,分子式見(jiàn)圖 [3]。 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 印染廢水 是一種有機(jī)廢水，含有致突變、致癌、致畸的化合物 ， 它的特點(diǎn)是COD 和 BOD 的變化大，色度大，難生物降解等 。 有其他的研究發(fā)現(xiàn) ， 花生殼 通過(guò) 高錳酸鉀改性后， 能讓其 等電點(diǎn) 減 小、比表面積變大 和 含氧官能團(tuán)更加豐富 ，同時(shí)也能使高錳酸鉀氧化生產(chǎn)二氧化錳聚集在花生殼的表面 ，讓 花生殼的吸附性能更好。而通過(guò) 使用高錳酸鉀 對(duì)花生殼進(jìn)行改性后，使 得 花生殼的表面增加 更 多的孔隙和通道， 把 原來(lái)的纖維素連接打斷， 讓 花生殼表 面上的纖維素 暴露出更多的化學(xué)鍵，這使得花生殼比表面積增大，并且有利于花生殼上的有效吸附位點(diǎn)與溶液 中酸性品紅的接觸和新官能團(tuán)的接入。而且農(nóng)作廢棄物可以作為吸附材料的種類 非常 豐富，花生殼就是其中一種。 而 纖維素 又 作為天然高分子材料 的一種，在 自然界中 擁有巨大的 儲(chǔ)存量 。而農(nóng)作物廢棄物如果殼、秸稈、蔗渣、玉米芯 和 花生殼 等 含有 比較 豐富的纖維素。 因此 ， 印染廢水的處理一直 以來(lái)都作為環(huán)境科學(xué) 的研究重點(diǎn)。 本課題研究的目的及意義 我國(guó) 紡織 印染工業(yè)產(chǎn)生的廢水不但污染物濃度高、色度深，而且排放量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,大多 是 不易 被 生物降解 的 。 印染廠每加工 100m 織物 ， 就會(huì) 產(chǎn)生 3~5 噸廢水 [1]。 根據(jù) 統(tǒng)計(jì) 的 數(shù)據(jù)顯示 ， 在 2021 年，紡織工業(yè)排放的廢水 就已經(jīng)達(dá)到了 23 億噸 ， 位于工業(yè)行業(yè)的前 3 位 ， 占全國(guó)工業(yè)廢水總排放量的 %。 其中 ， 工業(yè) 污水占 水污染的 69%， 而生活 廢水占 31%。伴隨這個(gè) ，我國(guó)的水資源污染日趨嚴(yán)重。同時(shí)，我國(guó) 又是世界上用水量最大 的國(guó)家。我國(guó) 的 淡水資源總量 大概 為 28000 億立方米， 占到了 全球 淡水資源 的 6%， 位居 世界第四位。太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 1 1 前言 研究背景 每個(gè)生命和它的健康都需要水來(lái)維系，水在地球上覆蓋的 面積 雖然有 71%，但 是 淡 水資源 卻 是非常的有限，人 類能夠 真正 利用的 確僅僅只有 江河湖泊 和 地下水中的一 小 部分， 只占 地球總水量的 %。 在全球各個(gè)國(guó)家中， 我國(guó)是一個(gè)缺水 比較 嚴(yán)重的國(guó)家。 即使這樣 ，我國(guó) 每人平均擁有的 水資源量 卻僅僅只有 2300 立方米， 是 世界平均水平的 1/4， 全球范圍內(nèi)屬于水資源 最貧乏的國(guó)家之一。 僅僅 2021 年 這一年 ，全國(guó)范圍內(nèi) 淡水 的 用量 就高 達(dá)到 5497 億立方米，大約占 每年 世界 淡水 取用量的 13%。 在 我國(guó) ， 造成水污染的兩個(gè)重要因素是工業(yè)污染和城市污水。 就工業(yè)廢水這一方面，紡織印染業(yè)是主要的排放源 ， 排放超過(guò) 80%的紡織廢水 。 因?yàn)橹袊?guó)的工業(yè)狀況，各行各業(yè)都需要染料，所以在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的印染廢水也相對(duì)較高，染料使用過(guò)程中的耗水量也大。 人類可用水資源太少，而印染廢水的產(chǎn)量大，污染相對(duì)嚴(yán)重，這就直接威脅著人類的生活和生產(chǎn)，因此，印染廢水的處理迫在眉睫。 而 其中酸性品紅是水溶性酸性染料 的代表，其結(jié)構(gòu)中含有對(duì)生物呈強(qiáng)抑制作用的苯環(huán)，并且為高共輛分子體系，很難采用生物化學(xué)方法降解成小分子 [2]。 在傳統(tǒng)吸附劑中，活性炭為 其 主要 的 一種，對(duì)染料具有良好的吸附性能，但由于不易再生且價(jià)格昂貴，使得處理印染廢水 的 成本太高。纖維素 包含有許多優(yōu)點(diǎn)，例如其 分子內(nèi)含有
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