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随着工业生产的迅速发展,石油对海洋、河流等自然水体的污染日益严重。另一方面,现代农业生产中化学农药大量的应用,使得水体中农药与石油共存,给水体净化增加了难度,寻求快速、高效、环保、廉价的污染物去除方法已成为处理水体污染的关键。 本文利用小麦秸秆和香蒲绒对扑草净、溶剂油进行吸附。首先进行小麦秸秆吸附扑草净、溶解油的吸附实验,考察麦秆粒径、投加量、振荡频率、吸附质初始质量浓度四种因素对吸附的影响,以及小麦秸秆对扑草净、溶解油的等温吸附和扑草净吸附动力学过程,并采用正交实验对影响吸附的因素进行优化。然后以香蒲绒作为吸附材料,探究其对扑草净、溶解油的吸附性能及机理,主要进行单因素吸附平衡实验、吸附等温线实验、香蒲绒吸附扑草净动力学实验,并运用正交实验方法对各影响因素进行优化。通过实验数据分析,结论如下: (1)在振荡频率150 r/min、秸秆粒径250-500μm、麦秆投加量0.5000 g、吸附时间5 h时,扑草净浓度由5.20 mg/L降至3.22 mg/L,去除率为37.97%;在振荡频率150 r/min、香蒲绒投加量0.5000 g、扑草净初始浓度为5.08 mg/L、吸附时间5 h时,扑草净吸附去除率为9.87%,去除效果相对较差;小麦秸秆、香蒲绒均可以迅速吸附水中溶解油,15 min即达到吸附平衡,振荡频率150 r/min、投加量0.5000 g,小麦秸秆粒径250-500μm时溶解油吸附去除率为42.36%、吸附量为1.60 mg/g(溶解油初始浓度为37.79 mg/L),香蒲绒除油率为34.97%、吸油量为1.22 g/g(溶解油初始浓度为35.03 mg/L)。 (2)小麦秸秆吸附单因素等温平衡实验表明,随麦秆粒径增加(150-4000μm),其比表面积减小,平衡吸附量随之减小,粒径150-250μm麦秆对扑草净、溶解油平衡吸附量分别为为0.192 mg/g、1.64 mg/g,显著高于1700-4000μm的(0.0593 mg/g、1.43 mg/g);随麦秆投加量增加(0.1000-1.0000 g),去除率随之增加,平衡吸附量与之相反,0.1000 g投加量时,扑草净、溶解油平衡吸附量分别为0.222 mg/g、3.61 mg/g;随着振荡频率加剧,秸秆在水中扩散增强,秸秆与扑草净分子、溶解油粒子接触几率增加,振荡频率250 r/min时平衡吸附量分别为0.191 mg/g、1.65 mg/g;平衡吸附量随吸附质浓度的增加而增加,扑草净平衡吸附量为0.226 mg/g(初始浓度为6.18 mg/L),溶解油平衡吸附量为2.31 mg/g(初始浓度为53.25 mg/L)。 (3)香蒲绒吸附扑草净、溶解油单因素等温平衡实验表明,随香蒲绒投加量增加(0.1000-1.0000 g),去除率随之增加,平衡吸附量与之相反,0.1000 g投加量时,平衡吸附量分别为0.0669 mg/g、4.14 mg/g;随着振荡频率加剧,香蒲绒在水中的扩散增强,香蒲绒与扑草净分子、溶解油分子接触几率增加,振荡频率250 r/min时平衡吸附量为0.0512 mg/g、1.27 mg/g;随吸附质初始浓度增加,吸附量随之增加,扑草净初始浓度为6.19 mg/L时的平衡吸附量为0.0532 mg/g,溶解油初始浓度为53.25mg/L时的吸附量为1.71 mg/g。 (4)分别以Henry型、Langmuir型、Freundlich型吸附等温式对实验数据进行拟合,资料表明,小麦秸秆吸附扑草净、溶解油,以及香蒲绒吸附扑草净、溶解油的吸附过程适宜采用 Henry型等温式描述。采用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich经验方程、颗粒内扩散方程拟合分析扑草净吸附动力学过程,以伪二级动力学模型较为符合扑草净吸附动力学过程。 (5)正交实验表明,在实验探究范围内,振荡频率为150 r/min、小麦秸秆粒径为250-500μm、麦秆投加量为0.7000 g,扑草净初始浓度为2.00 mg/L、溶解油初始浓度为16.51 mg/L时,扑草净、溶解油的去除率最佳,分别为47.81%、50.51%;振荡频率为150 r/min、香蒲绒投加量为0.7000 g,扑草净初始浓度为2.00 mg/L、溶解油初始浓度为14.85 mg/L,扑草净、溶解油去除率最佳,分别为12.69%、51.46%。