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时间:2021-09-26
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1、固定化改性马尾藻吸附处理废水中的Pb2+ 含重金属的污染源电池厂废水对水资源造成极大的破坏与污染,同时对农业、工业、人类生活及整个生态平衡影响极大。电池生产废水中以含铅废水最为普遍,国家排放标准中明确规定含铅废水的排放标准为铅总含1mg/L。铅和可溶性铅盐都有毒性,含铅废水对人体健康和动植物生长都有严峻危害。因此,高效快捷治理含Pb2+废水,具有重要的环境效应和深远的社会意义。马尾藻生物吸附法操作便利、对低浓度重金属离子废水具有优良的处理效果,在经济效益和环保效益层面都有很强的可行性。 1、试验部分 1.1试验药品与仪器
2、试验用马尾藻从荣成市国茂水产有限公司购买,用去离子水洗净,烘干粉碎后制成马尾藻粉;药品除海藻酸钠是化学纯试剂外,硝酸、硝酸铅、氢氧化钠、无水乙醇、聚乙烯醇等为分析纯。 试验所用到的仪器有:FA224型电子天平、TAS-986型原子汲取分光光度计、BXH-130S型烘箱、FZ102微型植物粉碎机、HY-4型调速多用振荡器。 1.2试验方法 1.2.1马尾藻的改性方法7 将肯定粒径的马尾藻粉加入适量的0.1mol/LNaOH溶液和无水乙醇体积比为1/2的混合液,室温下搅拌浸泡改性4h后用水洗至中性,然后烘干。 1.2.2改性
3、马尾藻粉的固定方法 将2%的海藻酸钠和1%的聚乙烯醇与水混合,加热至完全溶解,冷却后分别加入适量的改性马尾藻粉,搅拌至完全混合,加入交联剂,常温下交联24h,形成固定化改性马尾藻凝胶小球。 1.2.3固定化改性马尾藻生物吸附剂处理含Pb2+废水方法 将肯定量固定化改性马尾藻置于含Pb2+废水中,搅拌肯定时间后过滤,用原子汲取分光光度计测定固定化改性马尾藻对Pb2+的吸附性能,并设置空白对比组(用未改性的马尾藻粉处理废水)与之形成对比。 2、试验结果与争论 2.1铅标准曲线的绘制 配制浓度为0.05、0.1、0.2、0.
4、5、1.0、1.5、2.0mg/L的铅标准溶液,用原子分光光度计测定吸光度,铅标准曲线方程为Y=0.1637+0.0087,R2=0.9974。 2.2不同粒径的马尾藻对废水中Pb2+吸附性能的影响 根据试验方法,采纳不同粒径的马尾藻粉进行吸附处理含Pb2+废水,结果见图1。7 从图1可以看出,马尾藻粉的粒径越小,对废水中Pb2+的吸附效果越好,当其粒径120目时吸附性能最好,但100目以后渐渐趋于稳定,因此选择100目马尾藻粉。 2.3马尾藻最佳改性条件的探究 2.3.1改性剂对马尾藻吸附性能的影响 根据试验方法,转
5、变0.1mol/LNaOH溶液与无水乙醇体积比,对100目马尾藻粉进行改性后吸附处理含Pb2+废水,结果见图2。7 从图2可以看出,NaOH溶液与无水乙醇体积比为0.5,马尾藻粉对废水中Pb2+的吸附效果最好。 2.3.2改性时间对马尾藻吸附性能的影响 根据试验方法,采纳不同的时间处理用NaOH溶液与无水乙醇浸泡后马尾藻粉,并进行吸附处理含Pb2+废水,结果见图3。7 从图3可以看出,当改性时间越长马尾藻粉对废水中Pb2+的吸附效果越好,改性时间240min后吸附去除率已达87%,考虑经济效益,采纳改性时间为4h。 2.
6、4固定化改性马尾藻吸附处理含Pb2+废水的条件试验 采纳试验方法对改性后的马尾藻粉进行固定。采纳四因素三水平正交试验方法选择固定化马尾藻吸附废水中Pb2+的处理条件,结果见表1。77 由表1可知,固定化马尾藻吸附含Pb2+废水时,含Pb2+废水的pH值对吸附效果影响最大,其次是吸附时间、吸附温度,而固定化马尾藻和Pb2+质量比影响最小。当固定化马尾藻和Pb2+质量比为20%、pH值为10、吸附温度为40℃、吸附时间为4h时,为最佳吸附条件,去除率大于93%。 3、试验结论 通过对固定化改性马尾藻吸附含Pb2+废水的试验进行
7、系统性地讨论,得到如下结论: (1)改性马尾藻吸附剂较佳工艺条件为:选取粒径100目的马尾藻,经体积比为0.5的NaOH和无水乙醇(NaOH的浓度为0.1mg/L)改性4h,吸附率达到最大为87%。 (2)固定化改性马尾藻基生物吸附剂对于含Pb2+废水最佳处理条件是:pH值为10,固定化马尾藻和Pb2+质量比为20%,温度为40℃,处理时间为4h吸附率为93%。(7
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