我国花生壳产量巨大,并未得到充分利用。少部分花生壳被用作饲料和燃料,大 部分花生壳当作废渣丢弃,大量丢弃花生壳既是对自然资源的浪费,也对自然环境造 成了污染,同时花生壳的利用价值未能得到充分利用。由于花生壳吸附剂,成本较低 且来源广泛,所以在处理废水过后没有必要再生,可以直接丢弃,因此重金属废水的 处理费用得以大大降低。若将廉价花生壳制成的吸附剂用于处理环境中重金属废水, 好处颇多:首先废物的排放将会大幅减少,资源浪费的现象能有显著改善,与此同时 利用花生壳所带来的经济、环境和社会效益也不可小觑。近年来,人们对于利用花生 壳制备生物质吸附剂已有大量的相关研究[19-22]。余纯丽[23]等利用傅立叶变换红外光谱 (FTIR)和 XRD 测定已证实花生壳粉末的主要成分中的酚羟基、氨基等对水溶液中金属 离子具有较好的交换、结合能力。黄翔[24]等人就花生壳对水溶液中铜离子的吸附特性 进行了研究,得出用花生壳去除铜离子颇为有效。高立达[18]等人就改性花生壳对重金 属 Cr(Ⅵ)的吸附性能进行了研究,得出改性花生壳吸附的最佳条件,此吸附过程符合 准二级反应动力学方程,用 Freundlich 等温吸附模型能够较好地描述等温吸附过程。 花生壳表面有很多微孔很大的比表面积因而对水中 Cr(Ⅵ)有吸附效果,但是在自 然状态下将花生壳作为吸附剂来使用,对重金属离子的吸附能力相对较弱,但是改性 过的花生壳对重金属离子的吸附能力有显著提高,因此而成为了较好的吸附材料。这 是因为在改性过程中,花生壳表面发生了去质子化反应,活化花生壳吸附剂的吸附位点,从而可以制备出吸附性能较高的花生壳吸附剂。目前,改性吸附剂成为处理含铬 离子、铜离子等重金属离子废水的有效吸附剂,并为大量花生壳资源的利用奠定了理 论基础。杨国栋[12]以花生壳为吸附剂,通过对吸附过程条件的调节实现了水中 Cr(Ⅵ) 吸附效率的大幅提高,但由于花生壳自身的孔道结构有限以及吸附表面积的限制,不 经改性而直接用其作为吸附剂吸附效果不理想。2011 年由赵晖[25]等人所做的《改性农 业废弃物花生壳对含铬重金属废水的吸附处理》中对改性花生壳处理含铬废水相关因 素进行了考察。他们用硝酸改性的花生壳对 Cr(Ⅵ)的吸附率达到 87%,盐酸改性花生 壳为 71%。宋应华[26]等人使用环氧氯丙烷对天然花生壳进行改性。改性过程中主要发 生的是醚化反应,改性后得到的花生壳对染料亚甲基蓝吸附效果相较未改性花生壳好。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
1。4。2 研究思路与内容
有大量文献表明,改性花生壳用于吸附废水中的 Cr(Ⅵ)的效果颇佳[12,15-17],但是 将柠檬酸作为改性剂对花生壳进行改性,进而用于吸附废水中的 Cr(Ⅵ)的实验材料还 较为匮乏。因此本实验用附近农村找来的废弃花生壳,经柠檬酸浸泡改性后对低浓度 的含铬废水进行处理。并对改性和处理废水的相关因素进行探究,如柠檬酸浓度,浸 渍比,改性时间,改性温度及废水处理过程中的,时间,初始浓度等进行一系列的探 究。并为改性花生壳处理含铬废水做出了有意义的探索。
⑴花生壳吸附剂的制备 柠檬酸改性剂浓度的确定;
花生壳的投加量与柠檬酸改性剂体积固液比的确定; 改性浸渍时间的确定;
不同温度下改性效果的对比;
⑵改性花生壳对含铬废水吸附处理条件的优化: 吸附时长对 Cr(Ⅵ)吸附效果的影响;
改性花生壳与含铬废水固液比因素对 Cr(Ⅵ)的吸附效果的影响; 含铬废水中 Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附效果的影响; 不同吸附温度下吸附效果的对比。