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《農(nóng)業(yè)廢棄物再生吸附劑制備及其性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、農(nóng)業(yè)廢棄物再生吸附劑制備及其性能研究摘要以農(nóng)業(yè)廢棄物茭白葉為原料,利用氯化鐵或氯化亞鐵溶液進行浸漬改性,再生制備了吸附劑。配制了適量濃度的磷酸二氫鈉溶液模擬含磷富營養(yǎng)化水體,研究了吸附劑吸附磷元素的效果和機制。同時針對實際河水開展了實證研究,取得了較好的效果。該研究工作為拓展具有水鄉(xiāng)特色農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,以及對于治理富營養(yǎng)化廢水開展了富有意義的探索。利用掃描電鏡研究了茭白葉改性前后的表面形貌變化,設(shè)計進行了一系列吸附試驗,重點研究了被吸附溶液pH值、浸漬改性液的濃度、生物吸附劑的粒度、吸附時間等因素對磷吸附能力的影響。研究結(jié)果表明:采用5%FeCl3溶液對原始茭白葉進行浸
2、漬改性制備的片狀生物吸附劑I,當(dāng)被吸附溶液pH值為5.5,吸附時間為30小時,磷吸附能力可達4.36mg/g。另一方面,采用12%FeCl2溶液對原始茭白葉進行浸漬改性制備的片狀生物吸附劑II,在pH值為5.5的NaH2PO4溶液中經(jīng)30h吸附后,其去磷能力最高可達5.02mg/g。兩種吸附實驗均符合偽一級動力學(xué)模型。紅外光譜研究表明,農(nóng)業(yè)廢棄物茭白葉經(jīng)過充分浸漬改性處理后,茭白葉中纖維素的羥基與浸漬液中鐵離子發(fā)生反應(yīng),使茭白葉生物吸附劑產(chǎn)生了較強的吸附除磷能力。利用茭白葉為原材料,以氯化鈣作為催化劑、以碳酸鉀作為活化i劑,經(jīng)過真空燒結(jié)制備了茭白葉混合吸附劑。設(shè)計進行了不同吸
3、附條件下的吸附實驗,研究了吸附劑吸附磷元素的行為。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):采用0.1mol/LCaCl2以及1mol/LK2CO3溶液浸漬茭白葉,燒結(jié)制備的混合吸附劑,在吸附劑用量為0.1g,吸附時間為32小時的實驗條件下,被吸附后的水溶液磷元素含量可達地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)一類湖庫水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總磷含量為0.02mg/L(ppm)以下。利用X射線衍射揭示了茭白葉混合吸附劑中存在碳酸鈣微晶是吸附去磷的主要原因。上述混合吸附劑經(jīng)酸洗和氯化鐵溶液浸漬處理,針對實際湖水樣品進行了磷吸附實證研究,取得了較好的效果。關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)廢棄物,茭白葉,富營養(yǎng)化,吸附劑,吸附去磷,活性炭i
4、iResearchonthepreparationandpropertyofbio-sorbentmadefromagriculturalresiduesAbstractThispaperaimsatdealingwiththeeutrophicwatercausedbytheexcessivephosphorusnutrientintheindustrialdetergentsandagriculturalfertilizers.Thebio-sorbentI—thecellulosicmaterialWaterBambooLeaves(WBL)treatedwithFeC
5、l3solutionisfoundtoimprovethephosphorusremovalcapability.Theadsorptionresultsshowthatthebio-sorbenthasmuchgreaterphosphorusremovalcapacitythannaturalWBL.Bystudyingtheeffectsofthedifferentexperimentalparameters,thebestphosphorusremovalcapacitycouldachieve4.36mg/gattheconditionsofthepiecessiz
6、eWBLmodifiedwith5%FeCl3、pHat5.5、thetimeoftheadsorptionat30h.ThroughtheInfraredspectra,westudytheadsorptionmechanism.Inthispaper,thebio-sorbentII—thecellulosicmaterialWaterBambooLeaves(WBL)treatedwithFeCl2solutionistakenforresearchaboutitsphosphorusremovalcapability.ThroughtheSEM,wefoundthes
7、urfacemorphologychangesbetweenWBLandthebio-sorbent.Bystudyingtheeffectsofthedifferentexperimentalparameters,thebestphosphorusremovalcapacitycouldachieve5.02mg/gattheconditionofthepiecessizeWBLmodifiedwith12%FeCl2、pHat5.5、thetimeoftheadsorption30h.Thehigh