花生壳对含铬废水的吸附研究文库

河海大学毕业设计（论文）I花生壳对含铬废水的吸附研究姓名缪亚丽指导教师王老师摘要采用花生壳、改性花生壳、花生壳活性炭对含铬废水进行了吸附研究，考察了花生壳投加量、吸附时间、pH值、吸附温度等对吸附效果的影响。花生壳改性是采用甲醛/硫酸改性，花生壳活性炭制备是采用氯化锌活化制得花生壳活性炭。采用的测定方法是二苯碳酰分光光度法。实验结果表明：（1）采用未改性花生壳，在最佳吸附条件下，花生壳对Cr6+去除率达到91.90%。（2）采用甲醛/硫酸改性花生壳，在最佳吸附条件下，改性花生壳对Cr6+的去除率达到95.02%。（3）采用氯化锌作为活化剂，在最佳活化条件下制得的花生壳活性炭，在最佳吸附条件下，花生壳活性炭对Cr6+的去除率达到99.90%。综上所述，改性花生壳、花生壳活性炭可作为处理含铬废水的高效吸附材料。关键词：花生壳；改性；花生壳活性炭；吸附；Cr6+河海大学毕业设计（论文）IIAbstractUsedthepeanutshell,themodifiedpeanutshell,thepeanutshellactivatedcharcoalhasconductedtheadsorptionresearchtothechromicwastewater,inspectedthepeanutshelltothrowtheincrement,theadsorptiontime,thepHvalue,theadsorptiontemperatureandsoontoadsorbstheeffecttheinfluence.Thepeanutshellmodificationisusestheformaldehyde/sulfuricacidmodifiedpeanutshell,whenthepeanutshellactivatedcharcoalpreparationusesthezincchlorideactivationsystemtoresultinthepeanutshellactivatedcharcoal.Usesthedeterminationmethodisthebenzoiccarbonylspectrophotometricmethod.Theexperimentalresultindicatedthat,(1)doesnotusethemodifiedpeanutshell,underthebestadsorptioncondition,thepeanutshellachieves91.90%totheCr6+eliminationrate.(2)usestheformaldehyde/sulfuricacidtothepeanutshellmodifiedconditionunder,themodifiedpeanutshellachieves95.02%underthebestadsorptionconditiontotheCr6+eliminationrate.(3)usesthezincchloridetotaketheactivator,thesystemresultsinthepeanutshellunderthebestactivationcondition,whenbestadsorptioncondition,thepeanutshellactivatedcharcoalachieves99.90%totheCr6+eliminationrate.Insummary,theshell,themodifiedpeanutshell,thepeanutshellactivatedcharcoalmaytaketheprocessingchromicwastewaterthehighlyeffectiveadsorptionmaterial.Keywords:Peanutshell;Modification;Peanutshellactivatedcharcoal;Adsorption;Cr6+河海大学毕业设计（论文）III目录第一章前言..............................................11.1研究的背景及意义.................................11.2研究现状与分析....................................21.3研究目的和内容...................................31.3.1研究目的....................................31.3.2研究内容....................................31.4研究的技术路线...................................4第二章花生壳吸附六价铬的实验方法与材料.................52.1实验材料..........................................52.1.1实验试剂....................................52.1.2实验仪器.....................................52.1.3实验试剂的配制...............................52.2实验方法.........................................62.2.1花生壳预处理.................................62.2.2花生壳改性方法...............................62.2.3花生壳活化方法...............................72.3六价铬的测定方法.................................72.4标准曲线的绘制...................................8第三章花生壳对Cr6+最佳吸附条件的探讨.....................93.1概述.............................................9河海大学毕业设计（论文）IV3.2花生壳目数对花生壳吸附Cr6+性能的影响...............93.3投加量对花生壳吸附Cr6+性能的影响..................103.4吸附时间对花生壳吸附Cr6+性能的影响...............113.5溶液pH对花生壳吸附Cr6+性能的影响.................113.6吸附温度对花生壳吸附Cr6+性能的影响................123.7花生壳吸附等温模型...............................133.8本章小结........................................14第四章改性花生壳对六价铬离子的吸附研究.................154.1概述............................................154.2不同改性方法对花生壳吸附Cr6+性能的影响...........154.3投加量对改性花生壳吸附Cr6+性能的影响.............164.4溶液pH对改性花生壳吸附Cr6+性能的影响............164.5吸附温度对改性花生壳吸附Cr6+性能的影响...........174.6吸附时间对改性花生壳吸附Cr6+性能的影响...........184.7改性花生壳吸附等温模型...........................194.8本章小结........................................20第五章花生壳活性炭对六价铬离子的吸附研究...............215.1概述.............................................215.2花生壳活性炭最佳制备工艺探讨.....................215.2.1最佳ZnCl2浓度..............................215.2.2最佳活化温度...............................225.2.3最佳料液比.................................235.2.4最佳活化时间...............................245.3花生壳活性炭对六价铬最佳吸附条件的探讨...........255.3.1投加量对花生壳活性炭吸附Cr6+性能的影响......25河海大学毕业设计（论文）V5.3.2溶液pH对花生壳活性炭吸附Cr6+性能的影响.....265.3.3吸附时间对花生壳活性炭吸附Cr6+性能的影响....265.3.4吸附温度对花生壳活性炭吸附Cr6+性能的影响....275.3.5吸附等温模型...............................285.4本章小结.......................................28第六章结论与建议......................................30参考文献................................................31致谢...................................错误!未定义书签。河海大学毕业设计（论文）1第一章前言1.1研究的背景与意义吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种具有潜力的污水净化措施。常用的高效吸附剂是活性炭，但因制备成本高、再生困难，使其应用受到限制。近年来，生物质材料（如花生壳）作为吸附剂用于污水净化逐渐成为一个研究热点，虽然生物质材料来源丰富、取材方便、价格低廉、用后不必再生、可直接处理，大大降低了重金属废水的处理费用，因而具有很好的应用前景[1-2]。目前报道的去除重金属的吸附剂除了树脂和改性的活性炭外，还有各种矿物、黏土以及廉价的生物吸附材料。尽管这些材料廉价（如花生壳），但普遍存在吸附量不高，很难得到实际应用，因此开发廉价且高效的重金属吸附剂是最为关键的核心问题[3]。由于花生壳粉末的主要成分中的酚羟基、氨基等对水溶液中金属离子具有较好的交换、结合能力，利用花生壳作为吸附剂去除废水中的重金属离子具有很好的吸附效率。以花生壳为基础原料进行改性、活化可制备出新型吸附剂，具有较高且稳定的吸附能力[4]。铬处于周期表中的第vi副族，在自然界中，主要以Cr3+和Cr6+存在。含铬废水中的铬主要以Cr6+化合物存在，与Cr3+相比，Cr6+具有致癌致突变能力，在低浓度下也具有相当高的毒性，而且容易迁移，具有很强的氧化能力，其毒性是Cr3+的500倍，对环境具有很大的危害，因而降低水体中铬的含量就显得尤为重要[5]。然而重金属不能被生物降解，往往通过食物链在生物体内累积，对生态环境危害极大，是环境质量的重要指标。据估计，全球每年释放到环境中的有毒重金属达数百万吨，造成水体中重金属污染，一直是世界普遍存在的环境污染问题。在我国，Cr6+广泛运用于电镀、制革、采矿、化工、印染等工业，重金属河海大学毕业设计（论文）2经常污染地表水和地下水，特别是人为排放和环境事故中高浓度重金属会严重污染河流和湖泊，危害生态系统，甚至造成人类饮用水的危害[3]。因此含铬废水的有效处理己成为全世界环境科技工作者共同关注的问题[6]。花生壳作为一种农业废弃物，我国资源丰富，但开发应用相对不足，除少量用作饲料外，大量被烧掉或扔掉，造成环境污染和资源浪费[7]。将花生壳改性和制备成活性炭用于废水处理，可达到以废治废，实现经济效益、社会效益及环境效益的统一。本文以花生壳为基础，研究了未改性