花生壳对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

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当前用于处理低浓度(<100mg/L)重金属离子废水的传统方法存在效率低或成本高等不足之处,而吸附法由于操作简便、成本低等优点成为近年来研究的热点。本论文对农林废弃物-花生壳吸附模拟Cr(Ⅵ)废水的性能进行了研究。花生壳在我国是一种量大的农业废弃生物质,其吸附重金属,成本低廉、无二次污染、且能达到以废治废的目的。本论文研究了溶液的pH值、吸附温度、初始浓度、花生壳投加量、吸附时间及离子强度等因素对吸附Cr(Ⅵ)性能的影响。用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对花生壳的吸附等温线进行了拟合,并用动力学方程对吸附过程进行了描述。实验结果表明:(1)花生壳吸附去除Cr(Ⅵ)的过程中,pH值是最主要的影响因素,虽然通过增加吸附剂量、升高吸附温度、延长吸附时间可以提高吸附量,但是对吸附效果的影响相对较小。一般的阴离子对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大,表明花生壳对Cr(Ⅵ)有着非常好的吸附选择性。离子强度对Cr(Ⅵ)的吸附有较大的影响,随着离子强度的增大,Cr(Ⅵ)的吸附率逐渐减小。花生壳的性质较为稳定,能够实现再利用。改性花生壳对提高Cr(Ⅵ)的吸附率不明显。(2)花生壳吸附Cr(Ⅵ)的动力学实验表明,吸附过程符合二级动力学模型。开始阶段的吸附受颗粒外扩散控制,180min后吸附受颗粒内扩散控制。(3)Langmuir和Freundlich等温吸附模型都可以很好的描述Cr(Ⅵ)在花生壳上的等温吸附行为。由拟合参数可知,吸附过程中存在最大饱和吸附量,为6.25mg/g,并且n>1,表明是一个优惠吸附。本研究对于花生壳处理低浓度含铬废水具有理论参考价值。
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