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1、木質(zhì)素吸附劑處理染料廢水的研究林鵬鵬謝婷潘紅玉柴彬易乃康(西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,四川成都611756)摘要:本實驗針對木質(zhì)素吸附劑處理染料廢水的研究,首先用亞甲基藍溶液模擬染料廢水,然后分別從亞甲基藍溶液的濃度、反應(yīng)時間、PH值、溫度、木質(zhì)素用量這五個方面采取單一變量法進行分析,最后運用S52紫外分光光度計求出亞甲基藍溶液吸附前的吸光度以及被吸附后的吸光度,以此求出在不同條件下的木質(zhì)素吸附劑對染料廢水的色度去除率,從而來研究相應(yīng)的吸附效果。關(guān)鍵詞:木質(zhì)素吸附染料廢水1、引言染料廢水中含有的苯環(huán)基、偶氮基等基團,因此其具
2、有水色度深、有機污染物含量高、組分復(fù)雜、水質(zhì)變化和生物毒性大難生物降解等特點,并且染料廢水抗光解、抗氧化性強,含有多種具有生物毒性或?qū)е隆叭隆保ㄖ掳?、致畸、致突變)性能的有機物,因此用常規(guī)的方法很難進行處理。隨著每年以廢物形式排入環(huán)境的燃料越來越多,對水生生態(tài)系統(tǒng)及其邊界環(huán)境產(chǎn)生了巨大的沖擊,其毒害事件日益暴露,給環(huán)境帶來了巨大的損害,因此對于染料廢水的處理越來越受關(guān)注。2、理論概述2.1染料廢水目前我國的燃料廢水主要是由印染廢水產(chǎn)生的,在印染的預(yù)處理、染色、印花和整理這四個過程中都會排出廢水。如預(yù)處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、
3、漂白、絲光等工序)排出退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水,染色階段排出染色廢水,印花階段排出印花廢水和皂洗廢水,整理廢水工序則排出整理廢水,而印染廢水是以上各種廢水的混合廢水,或除漂白廢水以外的綜合廢水。2.2亞甲基藍溶液亞甲基藍是金紅色閃金光或閃古銅色光的粉狀物,溶于水,稍溶于酒精則呈藍色;遇濃硫酸呈黃色綠色,稀釋后呈藍色。10水溶液中加入氫氧化鈉溶液后呈紫色或出現(xiàn)暗紫色沉淀。其主要用于麻、蠶絲織物、紙張的染色和竹、木的著色,還可用于制造墨水和色淀及生物、細菌組織的染色等方面。因此我們用亞甲基藍溶液模擬燃料廢水。2.3木質(zhì)素木
4、質(zhì)素在纖維素之間相當(dāng)于粘結(jié)劑,與纖維素、半纖維素等成分一起構(gòu)成植物的主要結(jié)構(gòu)。據(jù)估計全世界每年約可產(chǎn)生1500億噸木質(zhì)素,其中制漿造紙工業(yè)蒸煮廢液中產(chǎn)生的工業(yè)木質(zhì)素有3000萬噸,是極具有潛力的一種資源。該資源若得不到充分利用,變成了造紙工業(yè)中的主要污染源之一,則不僅造成嚴重的環(huán)境污染,而且也造成資源的重大浪費。因此,如何有效地利用好木質(zhì)素這種可再生資源,提高其附加值,并解決環(huán)境污染問題已成為科研工作者研究的出發(fā)點。木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)中存在芳香基、酚羥基、醇羥基、羰基、甲氧基、羧基、共軛雙鍵等活性基團,能吸附染料廢水中的有色物質(zhì),但木
5、質(zhì)素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且分子結(jié)構(gòu)及其各元素的含量隨植物的品種和分離方法不同而不同,因而不同品種和不同方法分離的木質(zhì)素對染料廢水所表現(xiàn)出的吸附性能不一,我們所用的木質(zhì)素是秸稈經(jīng)爆破后分離提純得到的木質(zhì)素。3、木質(zhì)素吸附劑處理染料廢水的實驗部分3.1儀器與試劑儀器:恒溫磁力攪拌器、離心機、S52紫外分光光度計,F(xiàn)A2004N電子分析天平,燒杯,試管,溫度計。試劑:亞甲基藍溶液,木質(zhì)素基吸附劑3.2實驗過程對于木質(zhì)素吸附染料廢水的研究,主要從五個變量進行分析,分別是亞甲基藍溶液濃度、反應(yīng)時間、PH值、溫度、木質(zhì)素用量。在研究的過程中主要采取的
6、是單一變量法,然后根據(jù)亞甲基藍溶液吸附前的吸光度以及吸附后的吸光度求出其相應(yīng)的色度去除率。具體步驟如下所示:3.2.1以亞甲基藍溶液的濃度為單一變量的實驗過程101)用幾個燒杯,分別編號,然后配制12組不同濃度的亞甲基藍溶液2)用紫外分光光度計分別測出這12組亞甲基藍溶液的原始吸光度3)用電子分析天平稱取12份0.1g的木質(zhì)素吸附劑4)將這12組亞甲基藍溶液和木質(zhì)素吸附劑的混合溶液在恒溫磁力攪拌器上都攪拌10min.5)將攪拌后的混合液在離心機中離心10min6)將離心后的混合液取出,靜置7)用紫外分光光度計測亞甲基藍溶液吸附后的吸
7、光度8)計算去除率,其計算公式是:9)畫標準曲線3.2.2以反應(yīng)時間為單一變量的實驗過程1)用幾個燒杯,分別編號,然后配制11組濃度都為20mg/L,50ml的亞甲基藍溶液2)用紫外分光光度計測亞甲基藍溶液的原始吸光度3)用電子分析天平稱取11份質(zhì)量為0.1g的木質(zhì)素吸附劑4)將亞甲基藍溶液和木質(zhì)素吸附劑的混合溶液在恒溫磁力攪拌器上按實驗給出的11組時間分別進行攪拌5)將攪拌后的混合液在離心機中離心10min6)將離心后的混合液取出,靜置7)用紫外分光光度計測亞甲基藍溶液吸附后的吸光度8)計算去除率,其計算公式是:9)畫標準曲線3.
8、2.3以溶液的PH值為單一變量的實驗過程1)用幾個燒杯,分別編號,然后配制8組濃度都為20mg/L,50ml的亞甲基藍溶液2)在這個8組亞甲基藍溶液中通過加入酸或堿,調(diào)配成PH值不同的8組溶液3)用紫外分光光度計測亞甲基藍溶液的原始吸