泥炭对废水中结晶紫和亚甲基蓝的吸附规律研究

论文摘要

通过实验研究了天然泥炭和酸改性泥炭对水中阳离子染料结晶紫和亚甲基蓝的吸附性能,探讨了吸附剂用量、染料初始浓度、初始pH、温度和吸附时间等因素对吸附效果的影响,研究了两种吸附剂的吸附动力学、吸附等温式和吸附热力学,实验结果表明:泥炭对染料有较强的吸附能力,用硝酸改性泥炭的吸附性能,提高其吸附能力。在吸附剂用量为0.03～0.09g,染料初始浓度为10～50mg/L,pH为5.0～8.0,温度为298K～328K,震荡时间为5～90min的实验范围内,影响泥炭对染料吸附的因素有:吸附剂用量、染料初始浓度、初始pH、温度和吸附时间。增加吸附剂用量和吸附时间、降低染料初始浓度和提高pH都能提高对染料的去除率,但吸附量却随着吸附剂用量的增加而降低,随着染料溶液初始浓度的增加和pH的升高而增加。随着温度的增加,结晶紫和亚甲基蓝的去除率和吸附量都增加。298K时,两种吸附剂对两种染料的吸附效果依次为:酸改性泥炭吸附亚甲基蓝>酸改性泥炭吸附结晶紫>天然泥炭吸附亚甲基蓝>天然泥炭吸附结晶紫。两种吸附剂对两种染料吸附速率都较快,前5min时的去除率和吸附量上升最快,90min时吸附基本达到平衡,吸附动力学都符合Lagergren准二级反应模型,对结晶紫的吸附等温式符合Langmuir方程,对亚甲基蓝的吸附等温式同时符合Langmuir和Freundnich方程。热力学分析表明,泥炭吸附结晶紫时,ΔH>0,ΔG<0,ΔS>0,且|ΔH|<40kJ/mol,因而是自发吸热过程,反应以物理吸附为主,升高温度有利于吸附,吸附后体系变得更加紊乱;泥炭吸附亚甲基蓝时,ΔH>0,ΔG<0,ΔS>0,且|ΔH|<40kJ/mol,因而是自发吸热过程,反应以物理吸附为主,升高温度有利于吸附,吸附后体系变得更加紊乱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 染料废水的来源、特点及危害
• 1.1.1 染料废水的来源及特点
• 1.1.2 染料废水的危害
• 1.2 染料废水的处理方法
• 1.2.1 物理法
• 1.2.2 化学法
• 1.2.3 生物法
• 1.3 泥炭概述
• 1.3.1 资源概况
• 1.3.2 泥炭物理化学性质
• 1.3.3 泥炭的活化
• 1.3.4 泥炭在环境保护中的应用
• 1.4 本课题研究的提出及意义
• 1.5 本课题研究的内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验材料和试剂
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 标准曲线的绘制
• 2.4 染料标准储备液的配制
• 2.5 染料吸光度的测定方法
• 2.6 泥炭对结晶紫的吸附实验
• 2.7 泥炭对亚甲基蓝的吸附实验
• 第3章 实验结果与分析
• 3.1 天然泥炭对结晶紫的吸附
• 3.1.1 影响因素
• 3.1.2 吸附动力学规律
• 3.1.3 吸附等温式
• 3.1.4 吸附热力学
• 3.1.5 小结
• 3.2 酸改性泥炭对结晶紫的吸附
• 3.2.1 因素影响
• 3.2.2 吸附动力学规律
• 3.2.3 吸附等温式
• 3.2.4 热力学分析
• 3.2.5 小结
• 3.3 天然泥炭吸附亚甲基蓝
• 3.3.1 因素的影响
• 3.3.2 吸附动力学规律
• 3.3.3 吸附等温式
• 3.3.4 热力学分析
• 3.3.5 小结
• 3.4 酸改性泥炭对亚甲基蓝的吸附
• 3.4.1 因素影响
• 3.4.2 吸附动力学规律
• 3.4.3 吸附等温式
• 3.4.5 热力学分析
• 3.4.5 小结
• 3.5 两种吸附剂对结晶紫和亚甲基蓝的吸附效果比较
• 3.6 本章小结
• 第4章 吸附机理与规律初探
• 4.1 泥炭对水溶性染料结晶紫和亚甲基蓝的吸附机理初探
• 4.1.1 吸附基本理论
• 4.1.2 泥炭吸附染料的影响因素
• 4.1.3 泥炭对结晶紫和亚甲基蓝吸附机理初探
• 4.2 泥炭对染料结晶紫和亚甲基蓝吸附规律探讨
• 4.3 小结
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 论文发表情况
• 致谢