角蛋白材料改性及处理Cr(III)废水的研究

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10、Ⅲ0Y1974152角蛋白材料改性及处理含cr(Ⅲ)废水的研究摘要铬在工业上的应用越来越广泛，铬污染也日趋严重，已经影响到人类的正常生活。解决这一问题的方法在于寻找合适的吸附剂净化回收废水中的铬。吸附法因其操作简便、操作条件灵活等优势被认为是含Cr(m)废水处理的理想方法。吸附法处理含Cr(Ⅲ)废水的发展趋势是寻找新的吸附剂，尤其是吸附量大、原材料来源广泛、价格低廉的吸附剂，以实现吸附法在含Cr(Ⅲ)废水处理上的广泛应用。

11、本论文以“以废治废”为理念，在前人研究的基础上，针对当前制革行业和毛纺行业的废弃角蛋白材料做了以下工作：(1)通过双氧水预处理和马来酸酐接枝改性，将废弃的羊毛变为Cr(Ⅲ)吸附剂。对羊毛的预处理条件及接枝改性条件进行了探讨，结果表明羊毛预处理和在此基础上进行的接枝改性都能大大提升羊毛的吸附性能。在最佳处理条件下预处理羊毛对Cr(Ⅲ)的吸附量达到25．6m晚，制得率为87．5％；最佳改性条件下最大接枝率达到11．82％。(2)研究了水洗和脱脂羊毛以及接枝改性后角蛋白的吸附性能，主要考察了pH、温度、

12、时间、Cr(III)浓度等因素对其吸附性能的影响，并对吸附机理进行了探讨。结果表明pH、温度、时间在改性前后均为影响吸附的主要因素，但改性角蛋白对pH的敏感度明显降低。最佳吸附时间由改性前的12h缩短到改性后的2h，水洗羊毛、脱脂羊毛和接枝改性角蛋白在最佳条件下的吸附量分别为4．22mg／g、9．76mg／g和42mg／g。(3)对改性后角蛋白的吸附性能做了深入研究。研究了共存离子对改性后角蛋白吸附Cr(III)性能的影响，并通过等温吸附和动力学吸附研究了其吸附机理。结果表明钾离子、亚铁离子、镁离

13、子对吸附性能没有影响；钙离子的影响不大，铜离子的影响较大。等温吸附数据对langmuir方程符合程度优于Freundlich方程；吸附动力学数据对拟二级动力学模型符合程度优于拟一级动力学模型。物理吸附和化学吸附同时存在，化学吸附起主要作用。(4)对改性角蛋白吸附处理含Cr(Ⅲ)废水回用次数做了研究并进行了工艺应用试验。结果表明在回用过程中对Cr(Ⅲ)的吸附量先增加后降低，且回用次数最多可达到6次并取得良好处理效果；工艺试验中，最低出水浓度可以达到O．004g／L，最高去除率达到99．21％，在水力

14、停留时间为120min时，穿透时间为300min。此外，用FTIR和SEM对羊毛进行了分析，结果表明在处理过程中羊毛的表面鳞片层被破坏，但基本的角蛋白结构没有改变，酰胺键、亚硫基以及羧基在吸附过程中起作用。关键词：羊毛，三价铬，吸附剂，吸附机理，废水处理STUDYoNMoDIFIEDKERATINML盯ERIAI。ANDITSAPPLICI盯IoNFoRTREATMENToFCr(Ⅲ)CoNTAININGABSTRACTAstheapplicationofchromiumbecomemoreand

15、morewideinindustry,thepollutionbychromiumiSmoreandmoreseriousandpeople’Snormal1ifeiSinfluenced．AndthenSOmuchchromiumexistinginwateriSakindofwasteforthisscarechromiumresource．ThesolutionforthisproblemiSfindingalladsorbentwhichcanpurifywastewaterandrecy

16、clechromium．AdsorptionmethodiSaccountedallidealmethodforitiSeasytooperateandhaswideoperationcondition．Trendfordevelopmentofadsorptiontreatingwithwastewaterislookingfornewadsorbent，whichhasbigadsorptioncapacity,wideresourcesofrawmaterial，lowprice，espec

17、ially；whichmaketheadsorptionmethodwideusedinCr(HI)containingwastewater．W．astecircularlyidealwaspresentedinthisarticle；fllowingworksweredoneonthebasisofforefathersstudy：(1)WastewoolwasmodifiedtobeCr(HI)adsorbentbypretreatingofH202andMaleicAnhyo