生物质炭对pb(ⅱ)和离子型染料的吸附性能研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文生物质炭对Pb(II)和离子型染料的吸附性能研究研究生姓名吴海露导师姓名丁竹红申请学位级别工学硕士一级学科土木工程二级学科市政工程2015年6月学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导＞进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加＾＾＾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究成果，也不包含为获得南京工业大学或其它教育机构一的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明

2、并表示了谢意。、如记、。日期：■：＿（？｛研究生签名．．矣Ａ酪学位论文的使用声明＾工业大学、万方数据电子回１、南京、围家阁书馆、中国科学技术信息研巧所出版杜、中围学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可＾＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文并通过网络向社）。（打会提供信息服务。论文的公布（包括刊證披化南京工业大学研究生部办理钩化效）：研巧牛祭名：＾导师签名。＾右－〇ｆ日期：＞／ｒＬ（日期：ｗＴ．Sorptionof

3、Pb(II)andionicdyesfromaqueoussolutionbyusingbiocharsAThesisSubmittedtoNanjingTechUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofMasterofEngineeringBYNameofGraduate:WuhailuSupervisedbyNameofSupervisor:DingzhuhongJune2015硕士学位论文摘要随着农业生产水平和农民生活水平的不断提高，农林废弃物的利用越来越少，农林废弃物越

4、来越多，不合理处置不仅造成资源浪费，还会导致环境污染。因而，农业废弃物生物质资源化利用研究具有重要的意义。在众多的农业废弃物生物质资源化技术中利用农林废弃物制备生物质炭受到广泛的关注。生物质炭不仅可以降低碳排放，而且可以用于环境修复。研究表明原料来源十分广泛、制备简单的生物质炭具有较高的稳定性，部分生物质炭拥有良好的吸附性能，可以作为废水处理污染物去除的廉价吸附剂。本论文以多种类型的生物质废弃物为原料以不同的炭化方式制备生物质炭，讨论其性质，并选取其中几种生物质炭研究其2+对重金属离子Pb、染料亚甲基蓝阳离子和刚果

5、红阴离子的吸附性能与机理，以期筛选出高吸附效率的生物质炭吸附剂。实验结果如下：1）对甜蔗渣、甘蔗渣、花生壳、山核桃木、松针、苔藓、猪粪和生物污泥8种原料热解制成的生物质炭的表面形貌、物相结构、比表面积、热稳定性、元素组成方面进行分析。结果表明不同原料的生物质炭的理化性质差别较为明显，在水溶液中，生物质炭均会释放出营养矿物元素；在酸性条件下，生物质炭会释放出部分有毒重金属。所试生物质炭均在碱性范围，且电荷零点较高。2+2）以山核桃木，松针，苔藓，猪粪和污泥5种生物质炭对Pb、亚甲基蓝和刚果红染料进行吸附试验，考察pH

6、、初始浓度和反应时间对吸附效果的影响。2+pH影响实验显示生物质炭对Pb、亚甲基蓝和刚果红受pH的影响均较为显著。吸附质浓度变化效应实验显示，生物污泥类生物质炭对三种污染物的吸附量均大2+于植物类炭的吸附量。生物质炭对Pb、亚甲基蓝和刚果红的吸附均能以2+Langmuir方程及Freundlich方程拟合。且在实验浓度范围内，Pb的吸附用Langmuir方程描述更好，而亚甲基蓝和刚果红的吸附用Freundlich方程描述更好。时间实验显示，溶液浓度较高时生物质炭的吸附速率较快，但达到吸附平衡所需时间较长。生物质炭三

7、种污染物的吸附过程均符合伪二级动力学模型，且颗粒内扩散阶段的吸附速率对整个过程的吸附速率有重要影响。2+3）以柚子皮、稻壳两种水热生物质炭Pb、亚甲基蓝和刚果红染料进行吸附试验，考察pH、初始浓度和反应时间对吸附效果的影响。pH影响实验表明水I摘要2+热生物质炭对Pb、亚甲基蓝和刚果红受pH的影响也较为明显，与热解生物质2+炭吸附规律相似。吸附质浓度变化效应实验显示，生物质炭Pb的吸附符合Langmuir方程，对染料的吸附更能较好的符合Freundlich方程，柚子皮炭对三种2+污染物的吸附量均大于稻壳炭的吸附量。

8、反应时间实验显示，生物质炭对Pb、2+亚甲基蓝和刚果红的整个吸附过程符合伪二级动力学模型。对Pb和染料的吸附过程都主要集中在前2h。关键词：生物质炭炭化方法吸附吸附动力学吸附热力学II硕士学位论文ABSTRACTWiththecontinuousimprovementofthelevelofagriculturalproductionandfarmers'l