虾壳和松树皮吸附去除水中三价铬的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:tangtang4211
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由于重金属造成的水资源污染日益成为全球关注的问题,工业化迅速发展带来的污染物去除问题日益增长。有毒重金属排放到水体引发严重的水体污染,导致供水质量受到威胁,这些金属的不可降解性和毒性会对动植物构成严重的健康危害。本文用纯天然废弃物虾壳和松树皮做吸附剂,生物吸附法去除含铬废水,开展了静态吸附和动态吸附实验,测定水中三价铬离子的去除效果,为废水中的铬去除提供新参考。结果如下:通过静态吸附实验研究水中Cr3+的去除率,研究发现当废水中Cr3+浓度为20 mg/L,溶液pH为5.0,虾壳加入量为2.0 g/L,反应时间为120min时,虾壳对溶液中Cr3+的去除率达到97.35%;当初始浓度为20 mg/L在溶液pH为5.0,吸附温度为30℃,松树皮加入量为3.0g/L,反应时间为150 min条件下,松树皮对溶液中Cr3+的吸附率可达到80.48%。研究了盐离子浓度对虾壳和松树皮吸附的影响,发现共存盐离子浓度过高会降低三价铬的去除率。虾壳和松树皮对溶液中三价铬的吸附为吸热反应,虾壳吸附三价铬溶液时Freundlich等温吸附方程拟合效果更好,松树皮吸附三价铬溶液时Langmuir等温吸附方程拟合效果更好。虾壳和松树皮对溶液中三价铬的吸附均可以由伪二级动力学方程很好的描述,(相关系数R2>0.99)。对虾壳和松树皮做了傅里叶红外、扫描电镜、能谱和分散性实验,表面基团、结构特征和亲水性都表明虾壳和松树皮对三价铬来说是良好的吸附剂。研究虾壳动态吸附三价铬溶液过程,柱高,流速,初始浓度不同时,三价铬溶液对虾壳的穿透时间。其他条件不发生变化时,穿透时间越长说明虾壳对三价铬溶液的吸附量越大。对虾壳和松树皮动态吸附实验结果进行Thomas模型和BDST模型拟合,得到动态吸附速率常数、动态吸附平衡量;不同吸附柱高度、三价铬溶液初始浓度条件下穿透时间预测值(t预测)与理论值相差不大,具有实际应用意义。对动态吸附后的虾壳进行三次解吸再生,结果表明虾壳有非常好的再生性,二次、三次吸附效果与第一次吸附相差不大。
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