稻壳发电残余物稻壳灰对有机物的吸附作用

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1、第26卷第5期农业工程学报Vol.26No.52010年5月TransactionsoftheCSAEMay2010283稻壳发电残余物稻壳灰对有机物的吸附作用※谢杰，陈天虎，庆承松，宋浩（合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥230009）摘要：为解决稻壳发电残余物——稻壳灰的利用问题，该文研究了稻壳灰在不同条件下对有机污染物的吸附作用。结果表明，稻壳灰在经过碱洗处理后，其对有机污染物的吸附性能明显提高。当溶液pH值小于7.0时，稻壳灰对有机污染物的吸附效果要好于pH值大于7.0时的吸附效果。该研究表明，

2、稻壳灰经过碱洗处理后，可以用作吸附剂，吸附污水中的有机污染物，实现废物的再次利用。关键词：稻壳，灰处理，吸附作用，有机污染物doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2010.05.048中图分类号：X712文献标识码：A文章编号：1002-6819(2010)-05-0283-05谢杰，陈天虎，庆承松，等.稻壳发电残余物稻壳灰对有机物的吸附作用[J].农业工程学报，2010，26(5)：283－287.XieJie,ChenTianhu,QingChengsong,etal.Adsorp

3、tionoforganicbyusingricehuskashofpowergenerationresidue[J].TransactionsoftheCSAE,2010,26(5):283－287.(inChinesewithEnglishabstract)灰的特性与一般的实验室制备的稻壳灰有所不同。如果0引言能够通过简单经济的方法处理稻壳灰，将其应用于废水中国作为世界上最大的水稻种植国家，稻壳资源十中有机污染物的吸附的话，那样不仅解决了稻壳发电残分丰富。然而，稻壳表面坚硬，不易被细菌分解，且堆渣的利

4、用问题，同时也减小了活性炭吸附剂的使用，从积密度小，随意废弃会对环境造成严重的破坏。稻壳发而产生可观的经济效益。本文以稻壳发电的残余物——[1-3]电技术解决了稻壳资源的利用问题，但同时也留下了稻壳灰作为吸附材料，以苯酚溶液来模拟废水中的有机稻壳发电残渣——稻壳灰，如果不对稻壳灰加以处理的物，研究了不同处理方法，不同pH值条件下稻壳灰对苯话，也会对环境造成一定的损害。酚的吸附效果的影响，并就稻壳灰对苯酚的吸附特性作目前已有很多学者就稻壳灰的问题作过深入的研了相应的研究。究。根据稻壳焚烧程度的不同，稻壳灰的

5、成分也不尽相1材料与方法同。稻壳经过完全燃烧后，其中的碳元素以二氧化碳的形式释放出来，其中的硅转变为二氧化硅，所以产生的1.1试验材料和仪器稻壳灰呈灰白色。而未经完全燃烧的稻壳，稻壳灰中的试验用稻壳灰取自芜湖某粮油公司的稻壳发电厂。使[4]碳元素没有完全转变为二氧化碳，因此呈黑色颗粒状。用D/max-rB型X射线衍射仪（日本理学株式会社）对综合稻壳灰的研究现状来看，这些研究的切入点主要为样品进行X射线衍射（X-RayDiffraction,XRD）分析，稻壳灰的高硅含量和大比表面积。利用稻壳灰与烧碱反得到

6、样品XRD图谱（见图1）。应制取泡花碱，与硫酸铵反应制取白炭黑，与酸煮沸后合成碳化硅，提取其中的SiO2制取高纯SiO2以及利用稻[5-12]壳灰制备混凝土高活性掺合料等研究便是基于稻壳灰的高硅含量这一特性。另外，国内外也有不少学者研究过以稻壳灰作为吸附剂对各种油脂进行脱色及精[13-22]炼，还有学者尝试通过控制稻壳焚烧温度，将得到[23-26]的稻壳灰处理后制备活性炭及白炭黑。因为稻壳焚烧温度对稻壳灰的特性有很大的影响，实验室研究用稻壳灰的温度通常控制在600℃以内，而稻壳发电过程中的温度要高很多，因

7、此稻壳发电残留稻壳图1稻壳灰XRD图谱收稿日期：2009-10-09修订日期：2009-12-07Fig.1X-raydiffractionofricehuskashsample基金项目：国家自然科学基金项目（50774027）项目作者简介：谢杰（1987－），男，安徽合肥人，从事环境材料研究。合肥从图1可知，样品的XRD图谱在以2θ=22.5°为中心合肥工业大学资源与环境工程学院，230009。Email:xiejie@gmail.com的范围内，有一个相当宽广的衍射峰。这些峰是由于稻※通信作者：陈天虎

8、（1962－），男，安徽界首人，教授，博士生导师，主壳灰中的非晶态SiO2而产生的。稻壳灰的组成成分中除要从事矿物学研究。合肥工业大学，合肥合肥工业大学资源与环境工程学院，[27]230009。Email:chentianhu168@vip.sina.comSiO2外，还有少量其他化学成分，如Na2O，K2O等。284农业工程学报2010年试验所用试剂均为分析纯：苯酚、4-氨基安替比林、有50mL100mg/L苯酚溶液的锥形瓶