预处理茶渣对废水重金属离子吸附特性和吸附机理研究

论文摘要

当前,大量的有毒重金属离子进入水体,造成的严重环境危害,引起人们的广泛关注。为了探索出一种简单、经济、有效的重金属离子污染废水的处理方法,本文研究了预处理茶渣对废水中铅、铜离子的吸附特性与吸附机理。主要结果如下：1、预处理茶渣对铅和铜有较好的吸附效果,对50mg/L的Pb2+和Cu2+溶液清除率分别达到98.54%和93.40%；且经处理后的茶渣吸附和解吸效果要好于原茶渣,吸附Pb2+和Cu2+以后解析率达到91.28%和87.06%,再生后50mg/L的Pb2+和Cu2+吸附率达到88.39%和83.1%。2、PTR吸附特性研究结果表明,PTR对Pb2+和Cu2+吸附的最佳pH分别在4.05和4.55,最佳吸附温度分别为25℃和30℃;PTR对Pb2+和Cu2+达到吸附平衡的时间分别为90min和105min;PTR的粒径对Pb2+的吸附影响显著,在粒径为150-380μm时,对Pb2+的吸附容量最大；Pb2+和Cu2+的初始浓度对吸附有较大的影响。3、动力学研究结果表明,拟二级动力学方程比拟一级动力学方程能更好的描述PTR对Pb2+和Cu2+的吸附过程,PTR对Pb2+和Cu2+的吸附是一个快速、稳定的吸附过程；热力学研究结果表明,Langmiur等温模型比Freundlich模型能更好地描述Pb2+和Cu2+的等温吸附,由Langmiur拟合方程得到PTR对Pb2+和Cu2+的理论最大吸附容量分别为64.103mg/L和16.997mg/L。4、通过扫描电镜、表面零点测定、红外光谱仪检测的结果,发现预处理茶渣对铅和铜离子的吸附过程中物理吸附作用和化学吸附作用并存。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文章综述
• 1 重金属污染的来源及危害
• 1.1 重金属污染的来源
• 1.2 重金属的危害
• 2 国内外水体重金属污染现状
• 3 重金属污染治理技术
• 4 生物材料吸附剂研究进展
• 4.1 生物吸附剂及其来源
• 4.2 生物吸附剂的吸附机理
• 4.3 影响生物吸附的因素
• 4.4 生物吸附模型
• 4.4.1 吸附热力学研究的主要模式
• 4.4.2 吸附动力学研究的主要模式
• 5 茶叶用作生物吸附剂的研究进展
• 5.1 茶叶用做生物吸附剂的研究
• 5.2 改性茶渣用作生物吸附剂
• 6 本课题研究的内容
• 6.1 预处理茶渣对重金属离子吸附能力和回收利用效果的初步研究
• 2+和Pb²⁺吸附特性的研究'>6.2 预处理茶渣对Cu²⁺和Pb²⁺吸附特性的研究
• 2+和Pb²⁺吸附机理研究'>6.3 预处理茶渣对Cu²⁺和Pb²⁺吸附机理研究
• 7 本课题研究的目的和意义
• 第2章 PTR对金属离子清除能力的初探
• 1 引言
• 2 材料、试剂与仪器设备
• 2.1 材料
• 2.2 试剂
• 2.3 仪器设备
• 3 试验方法
• 3.1 材料制备
• 3.2 铅和铜标准储备溶液的制备
• 3.3 几种吸附剂对重金属离子的清除效果比较
• 3.4 PTR对不同浓度金属离子的清除能力研究
• 3.5 PTR的再生性研究
• 3.5.1 解吸率研究
• 3.5.2 吸附剂的再生
• 4 试验结果与讨论
• 4.1 几种吸附剂对重金属离子的清除效果比较
• 4.2 PTR对不同浓度金属离子的清除能力研究
• 2+的清除能力研究'>4.2.1 PTR对不同浓度Pb²⁺的清除能力研究
• 2+的清除能力研究'>4.2.2 PTR对不同浓度Cu²⁺的清除能力研究
• 4.3 解析率及再生性研究
• 4.3.1 解析率研究
• 4.3.2 吸附剂再生研究
• 5 小结
• 第3章 预处理茶渣（PTR）对铅、铜的吸附行为研究
• 1 引言
• 2 材料、试剂与仪器设备
• 2.1 材料
• 2.2 试剂
• 2.3 仪器设备
• 3 试验方法
• 3.1 材料制备
• 3.2 铅和铜标准储备溶液配制
• 2+、Cu²⁺的动态吸附试验'>3.3 PTR对Pb²⁺、Cu²⁺的动态吸附试验
• 2+、Cu²⁺的影响'>3.3.1 pH值对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的影响'>3.3.2 温度对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的影响'>3.3.3 时间对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的影响'>3.3.4 添加量对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的影响'>3.3.5 粒径对对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的影响'>3.3.6 金属离子初始浓度对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+,Cu²⁺的影响'>3.3.7 共存离子对PTR吸附Pb²⁺,Cu²⁺的影响
• 4 试验结果与分析
• 2+、Cu²⁺的影响'>4.1 pH值对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的影响'>4.2 温度对PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的影响
• 2+、Cu²⁺的动力学分析'>4.3 PTR吸附Pb²⁺、Cu²⁺的动力学分析
• 4.4 PTR浓度对吸附效果的影响
• 2+和Cu²⁺的影响'>4.5 粒径对PTR吸附Pb²⁺和Cu²⁺的影响
• 2+和Cu²⁺初始浓度对吸附的影响'>4.6 Pb²⁺和Cu²⁺初始浓度对吸附的影响
• 2+和Cu²⁺的Langmiur模型和Freudlich模型拟合'>4.7 Pb²⁺和Cu²⁺的Langmiur模型和Freudlich模型拟合
• 2+和Cu²⁺的影响'>4.8 共存离子对PTR吸附Pb²⁺和Cu²⁺的影响
• 5 小结
• 2+和Cu²⁺的吸附机理初步探索'>第4章 PTR对吸附Pb²⁺和Cu²⁺的吸附机理初步探索
• 1 前言
• 2 试验材料
• 2.1 主要材料
• 2.2 主要试剂
• 2.3 仪器设备
• 3 试验方法
• 3.1 表面零点（PZC）的测定
• 3.2 电镜扫描
• 3.3 红外图谱
• 4 结果与分析
• 4.1 表面零点的测定
• 4.2 SEM
• 4.3 红外图谱分析
• 5 小结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介