摘 要:本文利用制得的改性小麥秸稈纖維素球對苯酚吸附性能進行了研究。實驗結果表明:改性小麥秸稈纖維素球對苯酚的吸附30 min內基本達到平衡,吸附劑對苯酚吸附量隨起始質量濃度的增加而增加,且呈線性關系;在T=298 K、pH=5.0時,吸附劑對苯酚的吸附量達到最大。在一定濃度、溫度條件下,改性小麥秸稈纖維素球吸附苯酚的過程符合Freundlich吸附模型。吸附再生實驗表明,改性小麥秸稈纖維素球對苯酚有較好的吸附再生能力。并對印染廢水中的苯酚進行了實際的吸附測定。
苯酚作為直接或間接工業污染物進入水環境中,其對環境的污染日益受到重視。美國環保局將其列入環境優先控制污染物黑名單[1]。中國也將苯酚列入“水中優先控制污染物名單”。目前常用的處理苯酚的技術雖設備簡單、操作方便,但仍存在著不足。近年來,將聲、光等技術應用到含酚廢水的處理上[2-6],雖具有一定的優勢,但目前還面臨許多問題。相比之下,吸附法處理效果好、安全可靠、操作簡單、處理量大。本文在其他研究者對纖維素進行功能化改性,及對苯酚有機廢水處理研究的基礎上[7],考察了時間、溶液起始質量濃度、溫度和pH等因素對三乙胺鹽酸改性小麥秸桿纖維素球(WS-MB-TEAHC)吸附苯酚效果的影響,研究了其吸附再生性能,并用自制的WS-MB-TEAHC對印染廢水中的苯酚進行吸附測定。
1·實驗部分
1.1 儀器及試劑
UV-Vis 2550型紫外可見分光光度計(日本,島津公司);SHZ-D(Ⅲ)循環水式真空泵(鞏義市英峪予華儀器廠);GZX-9140ME數顯恒溫烘箱(上海博迅實業有限公司醫療設備廠);DF-101B集熱式恒溫磁力攪拌器(金壇市城的春蘭實驗儀器廠);數顯恒溫真空烘箱(上海博迅實業有限公司醫療設備廠);SHZ-82恒溫振蕩器(常州國華電器有限公司)。三乙胺鹽酸鹽改性小麥秸稈纖維素球(WS-MB-TEAHC)自制。實驗所用試劑均為分析純;實驗用水為超純水,電導率為18.3 MΩ·cm。1.2實驗方法1.2.1 WS-MB-TEAHC對苯酚的吸附測定 采用逐級稀釋法,在λmax=269 nm處做苯酚的標準工作曲線。分別取自制的WS-MB-TEAHC 0.05 g,在不同的吸附時間、起始濃度、溫度和pH值下,對標準苯酚溶液進行吸附,測定其吸附前后苯酚的濃度,求得吸附容量。
吸附容量按式(1)進行計算:
(1)式中,Q—吸附容量(mg/g),c0、ce—分別為吸附前后溶液中苯酚的濃度(mg/mL),V—溶液的體積(mL)W—為改性小麥秸桿纖維素的干重(g)。
1.2.3WS-MB-TEAHC對廢水中苯酚的測定 連續3 d采集某印染廠的廢水,混合均勻,用特殊的纖維
素膜進行過濾處理,除去水中的雜質,儲藏備用。按1.2.1中確立的最佳吸附條件,加入0.05 g WS-MBTEAHC,100 mL廢水,調節pH=5.0,在25℃下震蕩吸附30 min。離心后取上層清液測定苯酚濃度。吸附后的WS-MB-TEAHC用50%乙醇作為洗脫液來進行洗脫再生,測定印染廢水中剩余苯酚濃度。
2·結果與討論
2.1時間對吸附容量的影響
測定結果顯示,苯酚的濃度隨著吸附時間的增加逐漸減少。在吸附前期,吸附時間對濃度的影響較大,在10~20 min內,WS-MB-TEAHC對水溶液中苯酚的吸附速率很快,30 min內基本達到平衡。故選擇最佳吸附時間為30 min。
2.2溶液起始質量濃度與溫度對吸附容量的影響
圖1表示了在不同溫度下WS-MB-TEAHC對苯酚的吸附量隨起始質量濃度的變化情況。表明WSMB-TEAHC對苯酚的吸附量受到苯酚起始濃度的影響。WS-MB-TEAHC對苯酚的吸附量隨濃度的增加而增加,而且基本呈線性關系。
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