荔枝皮處理重金屬廢水
摘要:采用批量實(shí)驗(yàn)研究了荔枝皮對(duì)水中重金屬Ni2+吸附的影響因素(如接觸時(shí)間、pH和吸附劑量)、吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)等,并討論了其吸附機(jī)理。結(jié)果表明,未改性荔枝皮和改性荔枝皮對(duì)Ni2+的吸附平衡時(shí)間均為30min;最適pH為6.0~7.0;最佳吸附劑量均為20g/L。
吸附過程均能用Langmuir和Freundlich等溫線模型來很好地描述,且均符合假二次動(dòng)力學(xué)模型。改性荔枝皮和未改性荔枝皮對(duì)Ni2+的最大比吸附量分別為11.88和5.19mg/g。此外,熱力學(xué)研究結(jié)果表明,未改性荔枝皮和改性荔枝皮吸附Ni2+均屬于非自發(fā)的放熱過程。
隨著有色金屬工業(yè)的發(fā)展,重金屬污染日益嚴(yán)重。由于污水中的重金屬離子不能被生物降解,通過食物鏈的累積會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成嚴(yán)重危害。因此,含重金屬的廢水必須經(jīng)過處理后才能排放至水體,傳統(tǒng)的重金屬處理方法主要有化學(xué)沉淀法、離子交換法、過濾以及反滲透等。
但是,此類方法由于處理效率低以及費(fèi)用昂貴等缺點(diǎn),具有一定的局限性。吸附法作為一種常用的重金屬處理方法,具有處理效率高和價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)廣泛用于處理稀釋廢水?;钚蕴孔鳛橐环N常見的吸附劑用來去除重金屬離子,已經(jīng)受到了廣泛的研究,但是由于其存在成本高、難于回收利用等弊端,限制了它的廣泛應(yīng)用。因此,尋找價(jià)格低廉的新型生物吸附材料具有重要意義。
荔枝,作為一種常見的水果,在我國(guó)的年產(chǎn)量約為150萬t。由于荔枝皮約占荔枝鮮重的15%以上,從而產(chǎn)生了大量的果皮廢棄物。鑒于荔枝皮中含有豐富的羧基、羥基以及氨基等官能團(tuán)結(jié)構(gòu),使得荔枝皮可以像其他果皮一樣成為潛在的新型吸附材料。此外,通過Mgc12改性的荔枝皮能夠增加活性點(diǎn)位的數(shù)量,從而可以提高其吸附性能;
另一方面,改性后的荔枝皮可以減少COD、BOD5等污染物的釋放,降低了對(duì)水體的二次污染。然而,目前尚未見有關(guān)荔枝皮(改性和未改性)作為吸附劑去除重金屬Ni2+的報(bào)道。因此,本文的主要目的是研究荔枝皮作為新型吸附劑去除Ni2+的吸附特性,考察了影響因素(接觸時(shí)間、ph、吸附劑量)對(duì)吸附的影響,并研究了吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)方面的內(nèi)容。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1材料與儀器
實(shí)驗(yàn)所用荔枝皮來自當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng),經(jīng)自來水和超純水洗凈后于烘箱中在70℃下烘干至恒重,研磨,過60目篩,置于干燥皿中儲(chǔ)存?zhèn)溆?,記為RLP。
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