玉米秸秆颗粒对亚甲基蓝模拟染料废水的吸附处理研究

【摘要】：印染废水的处理已经成为我国目前污水处理的难题之一,同时大量的农业固体废弃物所造成的污染益发严重。合理有效地利用农业固体废弃物来处理印染废水具有重要的发展前景和研究意义。作为一个农业大国,我国每年产生大量的农业固体废弃物,尤其是主要成分为纤维素的秸秆类废弃物。农业固体废弃物主要可以制成纤维素类吸附剂,该类型吸附剂具有来源丰富且成本低,吸附容量大,可生化降解等特点。因此,以农作物(玉米)秸秆为原料,研究开发纤维素类生物吸附剂,既可以有效的解决农业固体废弃物的处理问题,又能低成本高效率的处理印染废水,对我国建立可持续发展,环境友好型社会具有积极作用。 为实现玉米秸秆的资源化利用,本研究以玉米秸秆为原料制得颗粒吸附剂来处理亚甲基蓝(MB)印染模拟废水,进行一系列条件优化实验,并通过吸附等温线和吸附动力学对吸附剂吸附容量、吸附状态、吸附强度以及吸附机理进行了研究。主要结论如下： (1)玉米秸秆颗粒对MB模拟废水的最优静态吸附条件为：颗粒粒径0.1-0.2mm,废水初始pH值6.0,吸附体系温度20℃,吸附时间60min。最优条件下,对初始浓度200mg/L的模拟废水,吸附剂的投加量为0.20g/L时,脱色率可达90%以上。初始浓度300mg/L时,脱色率仍高于80%。吸附剂在用量较小的情况下,表现出较好的吸附性能,说明其具有较好的应用潜力。 (2)在常用的两种吸附等温线方程中,Langmiur吸附等温方程比Freundlich吸附等温方程更适于描述MB在吸附剂上的吸附平衡。吸附动力学过程中,拟二级动力学方程的决定系数为0.9917,比拟一级动力学方程的效果更好。吸附平衡与动力学研究表明,玉米秸秆颗粒对MB的吸附主要通过化学作用完成。 (3)对MB模拟废水的室内动态吸附实验中,设计的微型吸附柱适宜处理300mg/L以下浓度的MB废水,流量以30ml/min为宜。Thomas模型适宜描述这一上流式吸附过程。 【关键词】：玉米秸秆颗粒 吸附 亚甲基蓝(MB) 吸附平衡 动态吸附
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X791
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景11-16
• 1.1.1 印染工业发展迅速11
• 1.1.2 染料废水污染严重11-14
• 1.1.3 农业废弃物应用潜力巨大14-16
• 1.2 研究目的及意义16
• 1.3 主要研究内容16
• 1.4 技术路线16-18
• 第二章 文献综述18-24
• 2.1 印染废水的脱色处理技术概述18-20
• 2.1.1 物理法18-19
• 2.1.2 化学法19
• 2.1.3 生化法19
• 2.1.4 其他方法19-20
• 2.2 印染废水吸附处理研究现状20-22
• 2.2.1 活性炭20-21
• 2.2.2 粘土吸附剂21
• 2.2.3 树脂吸附剂21
• 2.2.4 固体废弃物吸附剂21-22
• 2.3 农业废弃物在印染废水中的应用22-24
• 第三章 玉米秸秆颗粒的制备及静态吸附条件优化24-33
• 引言24
• 3.1 材料、仪器与方法24-26
• 3.1.1 实验材料24-25
• 3.1.2 主要仪器25
• 3.1.3 方法25-26
• 3.2 结果与讨论26-32
• 3.2.1 染料浓度与吸光度关系曲线26
• 3.2.2 颗粒粒径对模拟废水脱色率的影响26-27
• 3.2.3 投加量对脱色率的影响27-28
• 3.2.4 吸附时间对脱色率的影响28-29
• 3.2.5 初始pH值对脱色率的影响29-30
• 3.2.6 体系温度对脱色率的影响30-31
• 3.2.7 初始染料浓度对脱色率的影响31-32
• 3.3 小结32-33
• 第四章 吸附剂对MB染料的吸附等温线与吸附动力学33-40
• 引言33
• 4.1 材料、仪器与方法33-36
• 4.1.1 主要材料与仪器33
• 4.1.2 实验方法33-36
• 4.2 结果与讨论36-39
• 4.3 小结39-40
• 第五章 吸附剂对染料废水的动态吸附40-44
• 引言40
• 5.1 材料仪器与方法40-41
• 5.1.1 材料与仪器40
• 5.1.2 动态吸附试验设计40-41
• 5.1.3 动态吸附动力学拟合41
• 5.2 结果与讨论41-43
• 5.2.1 进水浓度对脱色率的影响41
• 5.2.2 进水流量对脱色率的影响41-43
• 5.2.3 动态吸附动力学方程43
• 5.3 小结43-44
• 第六章 主要结论44-45
• 参考文献45-50
• 致谢50

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