導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 環(huán)境保護(hù)論文>>正文

改性藻類吸附劑去除廢水中Cr6﹢實(shí)驗(yàn)研究

文檔作者：何錦強(qiáng) 文檔來源：廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)環(huán)境技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月06日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?1007.83 KB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?007.83 KB 共2頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會員免費(fèi)）

上一篇：甘肅省碳排放影響因素分析

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

改性藻類吸附劑去除廢水中Cr6+實(shí)驗(yàn)研究
何錦強(qiáng)
(廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)環(huán)境技術(shù)學(xué)院廣東廣州510300)
摘要研究利用尿素同乙二醛對海藻進(jìn)行改性制備新型吸附劑吸附廢水中的C一．結(jié)果顯示：尿素與乙二醛(40％)的質(zhì)
量比為0．6：1，藻類投加量為29，初始pH為l，改性時間為4h，改性溫度為70％時；改性后的海藻對Cp的吸附效果最好，同時
增加的海藻量越多，對重金屬的吸附效率越高。討論了改性工藝的海藻吸附條件，總結(jié)了藻類吸附水中六價鉻的效果、影響因
素．機(jī)理以及規(guī)律．進(jìn)一步展望改性藻類在廢水處理中對重金屬吸附的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞藻類吸附重金屬廢水
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2017)03-080—02
重金屬是對環(huán)境危害極大的污染物。我國每年排出的電
鍍廢水約40億m，，廢水中以C一為主。C，的毒性較強(qiáng)也易
為人體吸收和蓄積(通常認(rèn)為六價鉻比三價鉻高100倍)，對
人類有致癌、致畸、致突變作用。所以尋找高效去除C，的方
法顯得尤為重要?。Cr“是具有潛在危害的一類重要污染物．
目前常用的處理方法有化學(xué)沉淀法、離子交換、吸附和電解
法等，但都存在一定的缺陷【2]。自從20世紀(jì)80年代國外利
用藻類吸附劑吸附重金屬研究以來，因其具有安全、高效、無
二次污染等優(yōu)勢，引起了廣泛的關(guān)注【引。傳統(tǒng)的處理含重金
屬廢水的物理化學(xué)方法很多，如化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸
附法、電解法、膜分離法、氧化還原法和鐵氧化法等。但它們
都有各自的缺點(diǎn)，限制它們的應(yīng)用，如帶來其他污染，操作復(fù)
雜，成本高等。很早以前，人們就發(fā)現(xiàn)藻類對重金屬有很強(qiáng)的
富集能力，大量研究表明，藻類細(xì)胞是極佳金屬吸附材料。
非活性藻類對重金屬有很強(qiáng)的富集能力．是由其細(xì)胞壁
的組成和結(jié)構(gòu)決定的。因其含有大量的多聚糖、蛋白質(zhì)和糠
醛酸，存在大量可以同金屬離子結(jié)合的基團(tuán)，如胺基、酰胺
基、羰基、醛基、羥基、硫醇、硫醚、瞇唑、磷酸根和磺酸根等；
通過吸附、離子交換、絡(luò)合作用完成對金屬的吸附去除【4]。一
些研究發(fā)現(xiàn)．非活性海藻對鉛、銅、鋅、鎳、鎘、銀、汞、鈾、金和
鈷等都有很好的吸附能力晰]．Skowmllski等很早就實(shí)驗(yàn)證明
死亡藻細(xì)胞也具有較強(qiáng)的吸附能力。Pirszell7’8]對藍(lán)藻的研究
發(fā)現(xiàn)．死亡藻體比活體對Cd2+和Mnz+的吸附量更高。并且其
具有選擇性好、吸附量大、吸附速度快、pH適用范圍廣、濃度
適用范圍廣和成本低，污染小的優(yōu)點(diǎn)[930]。因此，藻類對重金
屬的生物吸附成為一個重要研究方向。但是由于藻類存在機(jī)
械性能低、化學(xué)穩(wěn)定性差和吸附容量低等缺點(diǎn)，限制了它在
實(shí)際中的應(yīng)用。本文擬通過利用尿素同乙二醛對海藻進(jìn)行改
性．增加藻類細(xì)胞壁上的吸附活性點(diǎn)，提高其吸附容量。制備
出一種新型、高效的吸附C，的生物吸附劑，并對原藻同改
性后的藻的吸附能力進(jìn)行了對比。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1．1材料及儀器
優(yōu)選海藻、重鉻酸鉀、尿素、乙二醛、(廣州化學(xué)試劑廠)、
氫氧化鈉、鹽酸；化學(xué)試劑均為分析純。所用溶液均用蒸餾水
配制．
重金屬測定采用島津原子吸收分光光度計AA一6880型
(Et本島津)、PHS-3C(上海雷磁)、SHA一3BA型數(shù)顯恒溫振
蕩器(常州澳華儀器設(shè)備公司)、AUY系列分析天平(日本島
津)、JAR-4混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)(深圳市中潤水工業(yè)技術(shù)發(fā)展有
限公司)、DZF-6020真空干燥箱(上海捷呈)。
1．2模擬含六價鉻的廢水制備
配制C一的濃度分別為50mg·L。1和100mg·Lq用于模
擬含C一廢水溶液。
1．3海藻采集與前處理
實(shí)驗(yàn)所用海藻來自南海海洋研究所，經(jīng)自然風(fēng)干．用粉
碎機(jī)粉碎．過20目篩網(wǎng)．收集備用。
2條件研究
2．1改性溶劑的組配
吸附濃度為50mg．L。的鉻溶液150mL，藻類投加量為
29，初始pH分別為0(強(qiáng)酸條件下進(jìn)行改性)，將尿素與乙二
醛(40％)的質(zhì)量比按照一定比例配比，分別為0．4：1、0．6：1、
O．8：1、1：1、1：1．2，改性時間為4h、6h、8h、lOh，采用原子吸收分
光光度法測定不同改性條件下的C一含量。檢測方法參考
《水質(zhì)鉻的測定火焰原子吸收分光光度法》(HJ 757-2015)，
結(jié)果如圖1～圖4所，|j
綜合考慮
最優(yōu)改性條件．
藻類投加量為
29，初始pH為
0．改性溫度為
70℃時．選擇尿
素與乙二醛
(40％)的質(zhì)量
比為0．6：1．改
50
40
：{0
20
10
O
◆—一—，一◆
＼ ／
＼
＼ ／ V
圖I 尿素與乙二醛【40％)的質(zhì)量比為
0．4：1時對C一的吸附效果圖
性時間為4h，則政性后的海藻對C一的吸附效果最佳。
2．2改性最佳pH值的選擇
吸附濃度為50mg·L-1的鉻溶150mL，藻類投加量為29，
基金項目：廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院珠江學(xué)者人才類項目(RC2015-001)；廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級科研項目(KJ201227)
作者簡介：何錦強(qiáng)(1982一)，男，實(shí)驗(yàn)師，工程碩士。
萬方數(shù)據(jù) 2017．No．3． 國
}50
7 40
彗30 ～
蠢20
委10
毛0
葛
蘭。o
囂
毛o
≠50
■40
蓍30
一
基20
避10
叁0
：50
?40
彗30
一
蠢20
耍10
生0
一．
氣廠
＼ ／
＼／
2 { 6 8
圖2尿素與Z--醛(40％)的質(zhì)■比為
O．6：1時對C，的吸附效果圖
一一^
／．一＼／／
—、／
b
圖3尿素與乙二醛(40％)的質(zhì)■比為
0．8：1時對C一的吸附效果曲線
＼ ／ ＼／
圖4尿素與乙二醛【40％)的質(zhì)量比為
l：1時對C，的吸附效果曲線
廠 ／
／
＼．／
圖5 pH對改性藻類吸附C，效果曲線
尿素與乙二醛
(40％)的質(zhì)量
比按照一定比
例配比為0．6：
1．改性時間為
4h．改性溫度
為70℃．分別
在pH=1、2、4、
6、7、lO的條件
下．采用原子
吸收分光光度
法測定不同改
性條件下藻類
對溶液吸附后
的C一含量．如
圖2～5所示．
實(shí)驗(yàn)表
明．尿素與乙
二醛(40％)的
質(zhì)量比為0．6：
1．在150mL濃
度50mgL的鉻
溶液中投加2只
藻．改性時間
為4h．改性溫
度為70℃．調(diào)
節(jié)溶液DH值
為1的條件下海藻對六價鉻的去除率能達(dá)到98．69％。
2．3改性溫度的選擇
實(shí)驗(yàn)表明，尿素與乙二醛(40％)的質(zhì)量比為o．6：1。在
150mL濃度50mgL的鉻溶液中投加29藻，改性時間為4h，
調(diào)節(jié)溶液pH值為I，在改性溫度為70℃的條件下海藻對六
價鉻的效果最佳，如圖6所示。
2．4改性后的藻類同原藻進(jìn)行C一吸附對比研究
從圖7中可以看出．尿素同乙二醛對海藻進(jìn)行改性的藻
對六價鉻的吸附能力最好，因?yàn)槠渫ㄟ^化學(xué)反應(yīng)。增加了六
價鉻的吸附容量；其次是物理改性后的藻，通過物理改性．可
以將原藻中的某些和活性點(diǎn)結(jié)合的金屬通過離子交換的方
法替換下來，增加了活性吸附點(diǎn)，提高的六價鉻的吸附容量；
最后是原藻?？梢钥闯鰧⒉杉貋淼脑孱愔苯佑糜谥亟饘俚?
吸附是不適合的，不但吸附容量小。同時還在最開始階段能
夠釋放出一定量的重金屬。
3結(jié)果分析與討論
對海藻優(yōu)選吸附條件的研究表明．增加藻類的投加量都
有利于六價鉻的去除，且改性藻適合在較低的pH值條件下
進(jìn)行吸附。陽離子濃度的變化對六價鉻吸附容量的影響都不
大：適當(dāng)?shù)脑黾拥蜐舛鹊年庪x子有利于提高改性藻對六價鉻
的吸附能力．
但是高濃度就
抑制改性藻對
六價鉻的吸
附。其中影響
較大的是硫酸薰|《◆一一1
}’
圖7對比吸附曲線
根離子．而陰離子濃度變化對尿素改性藻吸附六價鉻吸附容
量的影響不大。隨著pH的增大，六價鉻的解析率越高。六價
鉻解析條件和吸附條件正好相反，pH越低吸附能力越強(qiáng)，
pH值越高解析能力越強(qiáng)。
4結(jié)論
本項目可以高效凈化含重金屬的廢水．對重金屬離子的
選擇吸附性強(qiáng)，吸附容量大、吸附速度快、具有可再生、再生
周期短、原料來源廣泛、不會造成二次污染、實(shí)現(xiàn)了金屬資源
循環(huán)利用。本項目的開發(fā)成功為未來靶向消除特定污染物提
供一定的基礎(chǔ)研究，具有極大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。為含
重金屬廢水處理提供了一種新型的高效去除重金屬的吸附
劑．為未來重金屬的選擇性回收及資源再生提供一些基礎(chǔ)研
究。
參考文獻(xiàn)
1 昊文娟，李建宏，劉暢，等．微囊藻水華的資源化利用：吸附重金屬
離子Cu“、Cd“和NP的實(shí)驗(yàn)研究．湖泊科學(xué)，2014，26(03)
2崔大練。鄧一兵．馬玉心。等．鼠尾藻吸附水體重金屬鉛離子的研究．
海洋環(huán)境科學(xué)，2013，32(06)
3熊遘文，王合德。劉利軍。等．電絮凝法用于重金屬廢水處理研究進(jìn)
展．環(huán)境工程，2013，31(S1)
4郭燕妮，方增坤。胡杰華，等．化學(xué)沉淀法處理含重金屬廢水的研究
進(jìn)展．工業(yè)水處理，2011，31(12)
5江東，李長玲，黃翔鵠，等．波吉卵囊藻(Oocystis borgei)舟]"Cu“、Zn2+
吸附研究．廣東海洋大學(xué)學(xué)報。2011，17(06)
6 周洪英．楊超喜．pH和離子強(qiáng)度對海藻吸附pb2+的影響研究．廣州
4t,-r-，2011．39(08)
7周書葵，楊金輝。劉響亮。等．小球藻對重金屬P驢生物吸附的試驗(yàn)
研究．湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2011，33(01)
8寇希元。張曉青。張愛君。等．小球藻對海水中Pb“的生物吸附研究．
化學(xué)工業(yè)與工程．2011．28(02)
9李英敏，揚(yáng)海波。張欣華。等．活性小球藻對鉛離子的吸附與解吸特
征研究．生物技術(shù)，2007，17(06)
lO駱巧琦，陳長平。粱君榮，等．利用藻類去除電鍍廢水中重金屬的
實(shí)驗(yàn)研究．廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2006，45(S1)

網(wǎng)友評論 more

環(huán)境保護(hù)論文最新內(nèi)容

07-06