以新疆地区所产甜菜粕为原料,通过对甜菜粕进行结构修饰,以提升其废水处理时的生物吸附性能。由于甜菜粕吸水性能强、含水量大,使得储存过程干燥耗能较大,期望通过结构修饰的方法降低甜菜粕的持水性及提升其干燥速率,降低干燥耗能成本。本课题所采用的甜菜粕结构修饰方法主要包括铁交联、柠檬酸酯化等,主要研究结果及结论摘要如下:(1)采用适当浓度的铁离子、溶液p H、水浴温度以及水浴时间处理甜菜粕后,可明显降低甜菜粕的干基含水率,降低干燥所需时间。最优改性条件为:甜菜粕经浓度为500 mg/L的铁离子交联后(料液比1:20),在p H为4.0条件下50℃水浴处理60 min。铁交联改性后的甜菜粕的干基含水率为5.76 g/g,干燥平衡时间由原来的195 min缩短至150 min。(2)经铁配位交联处理后的铁交联甜菜粕(FSBP),对罗丹明B具有良好的吸附性能,吸附可在30 min内完成。高浓度梯度的罗丹明B有助于染料分子向活性吸附位点移动,克服两相间吸附传质阻力,增强吸附剂的吸附性能。铁交联甜菜粕对罗丹明B吸附过程的动力学及等温吸附模型拟合结果与准二级动力学模型及Freundlich等温吸附模型拟合性好,说明铁交联甜菜粕对罗丹明B的吸附是化学吸附过程,且为非均匀的多分子层吸附行为。吸附热力学结果显示,适当提升温度有利于吸附反应的进行。(3)铁交联甜菜粕、铁交联甜菜粕活性炭和活化铁交联甜菜粕活性炭三种由不同方法处理后所得到的甜菜粕基吸附剂,对亚甲基蓝的吸附性能以铁交联甜菜粕最优。铁交联甜菜粕对亚甲基蓝的吸附可在30 min内完成。对温度及溶液p H具有很强的依赖性。铁交联甜菜粕对亚甲基蓝吸附过程的动力学及等温吸附模型拟合结果与准二级动力学模型及Freundlich等温吸附模型拟合性好,说明铁交联甜菜粕对亚甲基蓝的吸附是化学吸附过程,且为非均匀的多分子层吸附行为。吸附热力学结果显示,吸附过程为吸热、有利的自发反应过程。(4)甜菜粕依次经酸脱果胶、皂化、柠檬酸酯化、铁负载、碱水解等结构修饰后对亚甲基蓝的吸附性能有极大提升。溶液p H以及染料浓度对铁改性酯化甜菜粕吸附亚甲基蓝有很大的影响,p H在3.0~8.0的范围内,吸附量随p H的增大而显著增大。当亚甲基蓝的浓度由50 mg/L增加至350 mg/L时,铁改性酯化甜菜粕对亚甲基蓝的吸附量由95.78 mg/g增加至619.66 mg/g。铁改性酯化甜菜粕对亚甲基蓝的吸附可在40 min内完成,具有高效、吸附能力强的优点。吸附过程的动力学及等温吸附模型拟合结果更加符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型,说明铁改性酯化甜菜粕对亚甲基蓝的吸附是化学吸附过程,且为均匀的单分子层吸附行为。吸附热力学结果显示,吸附过程为吸热、有利的自发反应过程。