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随着工业化进程的不断发展,水污染问题日益严重,尤其是含重金属离子及有机染料的工业废水,正严重威胁着人类的生命健康。因此,如何高效地处理工业废水中的重金属离子及有机染料迫在眉睫。生物吸附法作为一种新兴的水处理方法,具有去除效率高、成本低、吸附剂材料来源广且无二次污染等优点,具有广阔的研究前景,因而近来年备受研究者的青睐和关注。本文以农林废弃物桃核为原料,通过柠檬酸(CA)和乙二胺(EDA)化学改性,制备得到两种新型的吸附材料-CA改性的桃核(MPS)和EDA改性的桃核(EPS),分别用来处理含不同重金属离子及染料的模拟废水,并详细探究了两者的吸附性能。本文主要研究内容及结果如下:(1)采用CA和EDA对桃核进行改性,通过单因素法优化了CA和EDA改性桃核的实验条件,得到:当CCA=0.8 mol/L,T=120℃,t=4h时,制备得到的MPS中羧基含量最大,为 5.441 mmol/L;当CEDA=1.25 mol/L,T=60℃,t=4 h时,制备得到的EPS中N含量最大,为0.7076%。(2)采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、元素分析仪、热重/差热仪(TGA)、比表面积测定仪等表征手段对改性前后的桃核进行表征分析,结果表明经CA和EDA改性后,桃核的结构、性能和形貌均发生了一定程度的变化。(3)通过静态吸附实验探究了MPS对单一重金属离子(Cu2+、Cd2+、Pb2+)及亚甲基蓝(MB)、EPS对Cr(Ⅵ)及刚果红的吸附性能,对比了改性前后桃核的吸附效果,并考察了各实验因素对吸附的影响。结果表明:MPS和EPS对重金属离子及染料的吸附效果均较改性前显著提高。对于MPS,当pH=5时,吸附Cu2+和Pb2+的效果最佳;pH=6时,吸附Cd2+和MB的效果最佳。当MPS加量为4 g/L时,MPS对单一重金属离子(Cu2+、Cd2+、Pb2+)及MB的吸附效果较好;共存离子对吸附存在不同程度的影响,且吸附量随共存离子浓度的增大而减小。对于EPS,当pH=2.5时,吸附Cr(Ⅵ)的效果最佳;pH=4时,吸附刚果红的效果最佳;当EPS加量为3 g/L时,EPS对Cr(Ⅵ)及刚果红具有较好的吸附效果;共存离子对EPS的吸附存在不同程度的影响,一般呈负作用,且随共存离子浓度增大而减小,但钠盐和钾盐的存在对刚果红的吸附具有促进作用。(4)采用假二级动力学模型及颗粒内扩散模型对MPS和EPS的吸附过程进行动力学研究,结果表明:MPS对重金属离子及MB的吸附过程能很好地服从假二级动力学模型,也能较好地遵循颗粒内扩散模型;EPS对Cr(Ⅵ)及刚果红的吸附过程能更好地服从假二级动力学模型;两者的吸附速率主要受化学吸附过程控制,并可能伴有离子交换等吸附过程的存在。(5)采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对MPS和EPS的吸附过程进行热力学研究,结果表明:MPS对不同重金属离子的吸附能较好地服从Langmuir和Freundlich模型,对MB的吸附能更好地服从Freundlich模型,MPS的吸附过程是一个复杂的吸附过程;EPS对Cr(Ⅵ)及刚果红的吸附更加服从Langmuir模型,属于单分子层化学吸附。根据Langmuir方程计算出:MPS对Cu2+、Cd2+、Pb2+及MB的最大吸附量分别为32.22、37.48、118.76、178.25 mg/g;EPS对Cr(Ⅵ)及刚果红的最大吸附量分别为24.68、31.49 mg/g。(6)采用0.01 mol/L的HC1和NaOH分别对MPS和EPS进行再生研究,结果表明:再生的MPS、EPS循环使用4次后,仍具有一定的吸附能力。EPS吸附刚果红后选用NaOH进行再生效果更好。