22104.生物質(zhì)炭對(duì)pb(ⅱ)和離子型染料的吸附性能研究

1、SorptionofPb(II)andionicdyesfromaqueoussolutionby●’‘’usingbiocllarsAThesisSubmittedtoNanjingTechUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofMasterofEngineeringBYNameofGraduate：呦ailuSupervisedbyNameofSupervisor：Dingzhuhong—Ju

2、ne2015碩士學(xué)位論文摘要隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的不斷提高，農(nóng)林廢棄物的利用越來(lái)越少，農(nóng)林廢棄物越來(lái)越多，不合理處置不僅造成資源浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。因而，農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)資源化利用研究具有重要的意義。在眾多的農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)資源化技術(shù)中利用農(nóng)林廢棄物制備生物質(zhì)炭受到廣泛的關(guān)注。生物質(zhì)炭不僅可以降低碳排放，而且可以用于環(huán)境修復(fù)。研究表明原料來(lái)源十分廣泛、制備簡(jiǎn)單的生物質(zhì)炭具有較高的穩(wěn)定性，部分生物質(zhì)炭擁有良好的吸附性能，可以

3、作為廢水處理污染物去除的廉價(jià)吸附劑。本論文以多種類(lèi)型的生物質(zhì)廢棄物為原料以不同的炭化方式制備生物質(zhì)炭，討論其性質(zhì)，并選取其中幾種生物質(zhì)炭研究其對(duì)重金屬離子Pb2、染料亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子和剛果紅陰離子的吸附性能與機(jī)理，以期篩選出高吸附效率的生物質(zhì)炭吸附劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1)對(duì)甜蔗渣、甘蔗渣、花生殼、山核桃木、松針、苔蘚、豬糞和生物污泥8種原料熱解制成的生物質(zhì)炭的表面形貌、物相結(jié)構(gòu)、比表面積、熱穩(wěn)定性、元素組成方面進(jìn)行分析。結(jié)果表明不同原料的生

4、物質(zhì)炭的理化性質(zhì)差別較為明顯，在水溶液中，生物質(zhì)炭均會(huì)釋放出營(yíng)養(yǎng)礦物元素；在酸性條件下，生物質(zhì)炭會(huì)釋放出部分有毒重金屬。所試生物質(zhì)炭均在堿性范圍，且電荷零點(diǎn)較高。2)以山核桃木，松針，苔蘚，豬糞和污泥5種生物質(zhì)炭對(duì)Pb2、亞甲基藍(lán)和剛果紅染料進(jìn)行吸附試驗(yàn)，考察pH、初始濃度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸附效果的影響。pH影響實(shí)驗(yàn)顯示生物質(zhì)炭對(duì)Pb2、亞甲基藍(lán)和剛果紅受pH的影響均較為顯著。吸附質(zhì)濃度變化效應(yīng)實(shí)驗(yàn)顯示，生物污泥類(lèi)生物質(zhì)炭對(duì)三種污染物的吸附

5、量均大于植物類(lèi)炭的吸附量。生物質(zhì)炭對(duì)Pb2、亞甲基藍(lán)和剛果紅的吸附均能以Langmuir方程及Freundlich方程擬合。且在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，Pb2的吸附用Langmuir方程描述更好，而亞甲基藍(lán)和剛果紅的吸附用Freundlich方程描述更好。時(shí)間實(shí)驗(yàn)顯示，溶液濃度較高時(shí)生物質(zhì)炭的吸附速率較快，但達(dá)到吸附平衡所需時(shí)間較長(zhǎng)。生物質(zhì)炭三種污染物的吸附過(guò)程均符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，且顆粒內(nèi)擴(kuò)散階段的吸附速率對(duì)整個(gè)過(guò)程的吸附速率有重要影響。3