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        改性農(nóng)業(yè)廢料對(duì)PVC生產(chǎn)廢水中鉛離子的吸附處理試驗(yàn)研究

        2015-11-28 07:54:12李智慧蔡敏敏邵陽學(xué)院生物與化學(xué)工程系湖南邵陽422000
        化工管理 2015年36期
        關(guān)鍵詞:花生殼高錳酸鉀硝酸

        李智慧 蔡敏敏(邵陽學(xué)院生物與化學(xué)工程系,湖南 邵陽 422000)

        農(nóng)業(yè)肥料花生殼中含有大量的纖維素類和多酚類物質(zhì),經(jīng)酸性甲醛、高猛酸鉀、硝酸改性后可作為吸附劑用于PVC 廢水的凈化處理。農(nóng)業(yè)廢料作為生物吸附劑用于吸附有較大的比表面積和高空隙率、含較多吸附官能團(tuán)(羥基、羧基、酰胺基、磷?;龋1],可以通過離子交換或螯合等方式吸附重金屬離子,同時(shí)原材料廣泛,價(jià)格低廉,無二次污染。許多學(xué)者對(duì)纖維素改性吸附金屬離子的研究已經(jīng)有了相當(dāng)不錯(cuò)的效果[2-5]。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 儀器與試劑

        SF-200型粉碎機(jī),江蘇泰興;101A-3型數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海浦東;BP221S型電子天平,德國(guó)賽多利斯股份公司;JB-2型恒溫磁力攪拌器,上海雷磁新涇。

        紫外可見分光光度計(jì),試劑甲醛,高猛酸鉀,硝酸鉛,孔雀綠,碘化鉀,鄰苯二甲酸氫鉀,氫氧化鈉均為分析純,98%濃硫酸溶液,68%硝酸溶液。

        1.2 農(nóng)業(yè)廢料改性

        選用湖南省隆回縣花生殼作為改性原材料,經(jīng)烘干后打磨成粉備用。

        稱取花生殼粉1g,置于25ml 圓底燒瓶,加入75g 甲醛硫酸混合液(0.1mol/L硫酸與甲醛的質(zhì)量比為5:1),65℃回流反應(yīng)1h后水洗至中性抽濾,70℃烘干。稱取花生殼粉1g,置于200ml燒杯,加入50ml 0.1%高錳酸鉀加熱反應(yīng)1h 后水洗至中性抽濾,70℃烘干。稱取花生殼粉1g,25ml圓底燒瓶,加入15ml,10%硝酸溶液,55℃反應(yīng)1h后水洗至中性抽濾,70℃烘干。

        1.3 吸附劑化學(xué)結(jié)構(gòu)檢測(cè)

        1.3.1 電鏡圖片表征

        原材料

        高錳酸鉀改性

        1.3.2 BET比表面積分析

        表面細(xì)度有明顯變化,比表面積有明顯改善,可以選擇為吸附劑進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究。

        1.4 鉛離子吸附性能測(cè)定

        對(duì)100mg/LPb2+溶液選用三種改性吸附劑進(jìn)行吸附反應(yīng),采用分光度法測(cè)定吸附殘液剩余離子濃度[6],分別研究九個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的吸附率,分析不同吸附劑吸附鉛離子的工藝條件(吸附時(shí)間、溶液pH、溫度、吸附劑量)

        1.4.1 實(shí)驗(yàn)條件如左圖

        Q 吸附劑對(duì)重金屬溶液的吸附率,%

        C0溶液中離子濃度,mg/L,

        C吸附反應(yīng)后溶液中剩余離子濃度,mg/L

        實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析見下表(不同吸附劑在九個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的吸附率圖表)

        實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)25ml,100mg/L 鉛離子溶液進(jìn)行吸附處理,高錳酸鉀改性花生殼比未改性花生殼的吸附率平均高出38%,酸性甲醛改性花生殼比未改性花生殼的吸附率平均高出18%,硝酸改性花生殼比未改性花生殼的吸附率平均高出15%。

        2 結(jié)語

        經(jīng)過正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可以知道,

        花生殼的吸附最佳工藝條件是30℃,pH=6,吸附15min,吸附劑1g,影響其吸附效率的主要因素依次是,溶液pH 值>吸附溫度>吸附劑用量>吸附時(shí)間。

        高錳酸鉀改性花生殼的吸附最佳工藝條件是30℃,pH=4,吸附55min,吸附劑1g,影響其吸附效率的主要因素依次是溶液pH值>吸附溫度>吸附時(shí)間>吸附劑用量。

        酸性甲醛改性花生殼的吸附最佳工藝條件是吸附溫度20℃、溶液ph=4、吸附時(shí)間55min、吸附劑用量1.5g,影響其吸附效率的主要因素依次溶液pH 值>吸附溫度>吸附劑用量>吸附時(shí)間。

        硝酸改性花生殼的最佳工藝條件是吸附溫度20℃、溶液pH=4、吸附時(shí)間55min、吸附劑用量0.5g,影響其吸附效率的主要因素依次是吸附時(shí)間>溶液pH值>吸附溫度>吸附劑用量。

        [1]金寶丹.纖維素改性及其吸附重金屬離子的應(yīng)用研究[D].遼寧:遼寧工程技術(shù)大學(xué),2010.

        [2]李山,趙虹霞.硝酸改性花生殼對(duì)Pb2+的吸附研究[J].化學(xué)與生物工程,2007,24(3):36-38.

        [3]雷娟.高錳酸鉀改性對(duì)花生殼吸附Cd2+和Pb2+的特性和機(jī)理的影響[D].廣州:華南理工大學(xué),2014.

        [4]廖朝東、廖正福.花生殼的綜合利用研究(一)—花生殼改性制備重金屬吸附劑初探[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào),2004,21(1):68-70.

        [5]林芳芳.改性花生殼對(duì)水中Cd2和Pb2+的吸附特性研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2011.

        [6]吳霖生,任煒.分光光度法水相快速測(cè)定鉛[J].滁州學(xué)院學(xué)報(bào),2008,10(5):65-66.

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