麦糟阴离子吸附剂的制备及其用于低浓度含砷水的吸附研究

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1、分类号密级________________UDC学号硕士学位论文ThesisforMaster'sDegree论文题目麦糟阴离子吸附剂的制备及其用于低浓度含砷水的吸附研究申请学位类别全曰制工程硕士专业名称环境工程研究生姓名_________王东霜导师姓名、称陈云嫩教授柴立元教授分类号：密级：UDC：学号：硕士学位论文麦糟阴离子吸附剂的制备及其用于低浓度含砷水的吸附研究Thepreparationofanionadsorbentwithspentgrainsanditsapplicationinlowconcentrationarsenicadsor

2、ptionfromwater学位类别：专业型硕士作者姓名：王东霜学科、类别：环境工程研究方向：水污染治理及固废资源化指导老师：陈云嫩、柴立元2015年6月6日_____________________________________江西理工大学硕士学位论文独创性声明____________________________学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含己获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书

3、而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。研究生签名：1年袭时间：MW年&月b日学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关

4、部门或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务„保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名（手写）：三__&$导师签名（手写）签字曰期：^〜年G月£曰签字曰期：年6月A曰江西理工大学硕士学位论文摘要摘要近年来，我国的各大地表水系和地下水系普遍受到了不同程度的砷污染，饮用水的安全已岌岌可危。传统的除砷方法已无法满足日益严格的环保要求，而利用生物吸附材料除砷是一种高效的、经济的、可再生性的治理方法。目前，我国的农林废弃料产量巨大，除了焚烧和作为家禽饲料外，尚无更多的处理处置方法，而将其开发为高效吸附剂用于含砷水的净化处理，

5、不仅可实现农林废弃物的资源化利用，还解决了含砷水的污染问题。本论文选用啤酒厂的废麦糟作为制备除砷吸附剂的原料，采用了NaOH预处理-环氧氯丙烷交联-三甲胺季胺化的改性方法来制备麦糟阴离子吸附剂（简称SG-AA）。最佳的制备条件为：原麦糟与2mol/L氢氧化钠的固液比为1g∶10mL，浸泡2h；而后取碱化麦糟∶环氧氯丙烷∶氢氧化钠∶乙醇为1g∶5mL∶8mL∶2mL，置于水浴中，在65℃下搅拌4h；再取交联化麦糟∶30%三甲胺为1g∶5mL，置于水浴中，在65℃下搅拌反应2h；最后用去离子水反复冲洗至中性，置于烘箱中，80℃烘干。利用扫描电镜、能谱、

6、红外、X射线衍射等仪器分析了原麦糟和麦糟阴离子吸附剂（SG-AA）的结构特征和物理化学性质。麦糟呈木质纤维素的特征，且处于非晶态或无定形态，其失重特性分为吸附水的脱除和麦糟的热分解两个过程。SG-AA的表面形貌有所变化，出现了许多褶皱、沟槽和凹洞；其羟基（-OH）、烷基和羰基（C=O）等官能团活性有所增强，还引入了季胺结构。SG-AA的pHPZC出现在pH为7~8的范围内，pH

7、III)的去除率提高了61.11%，可将初始浓度为0.5mg/L的As(III)降低至《生活饮用水卫生标准》（GB5479-2006）中的0.01mg/L。SG-AA吸附处理含砷水的最佳实验条件为：pH范围为3~7，SG-AA投加量为8g/L，反应时间为30min。SG-AA吸附砷的行为更符合准一级动力学方程和Langmuir等温模型，说明吸附反应主要由外扩散过程控制，且SG-AA对砷的吸附属于单分子层吸附。提高水中As(III)浓度或升高温度，SG-AA对As(III)的饱和吸附容量随之增加，在温度为328K时，饱和吸附量达到了0.302mg/g

8、。通过仪器分析可知，SG-AA对砷具备选择吸附作用，其表面的羟基和氨基会与砷发生结合，因此吸附主要发生在SG-AA的表面。