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摘 要

Abstract II

第一章 引言 1

1.1染料废水的污染现状 1

1.2染料废水的脱色处理方法 1

1.2.1吸附法 1

1.2.2絮凝沉淀 2

1.2.3电化学法 2

1.2.4生化法 3

1.3秸秆的利用 3

1.4秸秆的组成和结构 4

1.4.1纤维素 4

1.4.2半纤维素 4

1.4.3木质素 4

1.5改性秸秆处理染料废水 5

第二章 实验材料与方法 6

2.1实验材料 6

2.1.1实验试剂 6

2.1.2实验仪器 6

2.1.3改性花生壳的制备 6

2.2实验方法 7

2.2.1亚甲基蓝标准曲线 7

2.2.2等温吸附模型 7

2.2.3吸附动力学模型 8

第三章 未改性花生壳对亚甲基蓝吸附的研究 9

3.1pH值对吸附效果的影响 9

3.2投加量对吸附效果的影响 9

3.3盐度对吸附效果的影响 10

3.4初始浓度和温度对吸附效果的影响 11

3.5震荡时间对吸附效果的影响 12

3.6吸附等温模型 13

3.7吸附动力学分析 15

第四章 改性花生壳对亚甲基蓝吸附的研究 18

4.1pH值对吸附效果的影响 18

4.2投加量对吸附效果的影响 18

4.3盐度对吸附效果的影响 19

4.4初始浓度和温度对吸附效果的影响 20

4.5震荡时间对吸附效果的影响 21

4.6吸附等温模型 22

4.7吸附动力学分析 24

第五章 结论与总结 26

5.1未改性花生壳吸附亚甲基蓝结论 26

5.2改性花生壳吸附亚甲基蓝结论 26

参考文献 27

致谢 28

秸秆材料对水溶液中阳离子染料的吸附

摘要

染料废水是我国污水处理的难题之一。焚烧农业秸秆材料会破坏环境，我们可以利用农业秸秆材料制成纤维素类吸附剂，这类吸附剂吸附效率高，成本低，来源广，可以应用于染料废水的处理。

本文利用花生壳为原料，进行化学改性，制备染料吸附剂。研究pH值、吸附投加量、温度、震荡时间、盐度等因素对吸附效果的影响，建立等温吸附模型和动力学模型，得到如下实验结果：

1. 通过对吸附等温模型的研究表明，Langmuir模型更适用于描述未改性花生壳吸附亚甲基蓝的过程。温度对改性花生壳的吸附性能影响不大，吸附亚甲基蓝的最大吸附量约为52mg/g，优于未改性花生壳。

2.通过吸附动力学的研究，得出其更加符合准二级动力学方程。说明化学吸附过程是吸附速率决定吸附反应进程。

3.在不同pH、投加量等因素下对改性花生壳吸附亚甲基蓝过程的研究得出，最佳吸附条件pH为12，投加量为0.1g，吸附时间60min，盐度越小吸附效果越好。

关键词：花生壳 吸附 亚甲基蓝 等温模型

Sorption of a cationic dye in aqueous solution Straw adsorbent material

Abstract

Dye waste water is one of the problems of sewage treatment. Burning of agricultural straw materials are harmful to the environment, we can use agricultural straw cellulose-based sorbent material, which has high adsorbing efficiency, low cost, and wide sources, and can be applied to dye wastewater treatment.

In this paper, peanut shells were used as raw materials for chemical modification, to prepare a dye adsorbent. Effects of pH value, adsorption dosage, temperature, shock time, salinity and other factors on the adsorption were obtained as the following:

1. According to the fitting of data using the adsorption isotherm models, Langmuir model is more applicable to describe unmodified peanut shell adsorption of methylene blue. Temperature exerted little effect on adsorption performance of modified peanut shells. The maximum value of adsorption of methylene blue by modified peanut shell was about 52mg/g, much higher than that by the unmodified peanut shell.

2. By studying the adsorption kinetics, which came more in line with quasi-second-order equation. Adsorption rate determined the adsorption reaction process for chemisorption process.

3. Research under different pH, dosage and other factors on peanut shells modified methylene blue adsorption process concluded that the optimum adsorption was gained at pH 12, the dosage of 0.1g, and adsorption time of 60min. Adsorption decreased with increasing salinity.

Key words: Peanut shells；Adsorption；Methylene blue；Isotherm model

第一章 引言

1.1染料废水的污染现状

染料广泛应用于印染、食品、医药等各个行业，据统计，每年世界染料的产量达到80-90万吨，我国染料的年产量约为15万吨，是生产染料的第一大国。染料的种类繁多，统计显示，商业染料的种类已经超过十万种。在染料的生产和使用过程中，约有10%-15%的染料进入到环境中，绝大部分的染料化学性质十分稳定，在水体中难以降解，对人类和动物有致癌、致畸、致突变的严重危害。染料进入水体后，会导致水体的色度急剧增加，从而使阳光的入射率大大减少，水生动植物难以维持正常的生命活动，大量的水生动植物因此死亡，水体的生态平衡由此遭到严重的破坏^[1-2]。

1.2染料废水的脱色处理方法

我国的染料废水整体环境复杂，生产染料的企业多且分散，染料的产量大，技术落后，经济能力薄弱，染料废水处理方面资金技术得不到保障，未经处理或处理不达标的染料废水排入环境中，对环境造成了极大的影响。目前应用于染料废水脱色的方法主要有化学法、物理法、物理化学法、生化法以及对以上方法进行综合运用^[3-6]。

1.2.1吸附法

吸附法是利用表面多孔的一些固体吸附剂，吸附废水中的一种或几种污染物，达到净水的目的。吸附法在处理印染废水的过程中，主要起预处理和生化处理后的深度处理作用^[7]。

在废水处理中，常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、璜化煤、珍珠岩、纤维素等，其中主要应用的有活性炭和树脂。活性炭巨大的比表面积使其能有效的去除染料废水的色度。研究表明，对初始浓度为30mg/L的甲基橙、结晶紫、直接耐晒黑G和活性翠兰溶液，在pH=7、曝气量为1m³/h、粉末活性炭的投加量为6g/L，吸附时间为20min时，四种染料的去除率均在97%-99%^[8-9]。

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