染料在印染行業應用廣泛,由此產生的印染廢水排放到自然水體后,引發的環境問題日益突出。多數染料含有復雜的芳環結構,且具有一定的毒性和生物積聚性,在自然條件下很難降解[1],因此,對印染廢水進行吸附脫色是應用較為廣泛的處理方法[2]。歷史上,印染廢水吸附處理中應用較多的吸附劑是活性炭,但其價格昂貴,難以再生,不適于印染廢水的大規模處理。許多學者先后研究了泥炭、膨潤土、爐渣、飛灰、黏土、玉米棒、刨花、硅土等低值材料的吸附脫色效果,但是,這些低值吸附劑總體上吸附容量不高,脫色時的投加量很大[3]。因此,需要尋求更為廉價高效的吸附劑進一步提高吸附效率并降低成本。
滸苔(Enteromorphaprolifera)屬海洋中的大型藻類,每年春夏季節在山東青島等城市的海邊泛濫成災,易腐爛發臭,影響海洋生態環境和沿海景觀,被稱為“綠潮”災害。目前對滸苔尚無很好的處理或利用措施,一般通過填埋方法進行處置,處置辦法單一且低效,且容易造成地下水的有機污染。如果將其作為一種吸附材料,不僅具有材料來源廣泛、制備方法簡單的特點,更重要的是為沿海“綠潮”防治提供了一條有效途徑。亞甲基藍(Methyleneblue,MB)是一種在紙張彩印、棉毛染色等領域應用廣泛的堿性染料[4],其毒性雖然不是很強,卻能揭示染料對生物體的有害影響。人體吸入MB后,會產生呼吸困難、嘔吐、腹瀉、惡心等癥狀。由于分子結構簡單,MB常作為檢驗吸附性能和研究吸附機理的重要材料[5]。本研究采用簡單方法將滸苔制成干粉吸附劑,測定其對MB的吸附性能,以便為滸苔的資源化利用提供理論依據。
1材料、儀器與方法
1.1材料
滸苔干粉:將采集于青島市海水浴場的滸苔,去除雜質后洗凈,并用去離子水沖洗,于105℃下烘箱中干燥至恒重,粉碎,過篩,按不同顆粒大小分裝,置于干燥器中保存備MB:購自國藥集團化學試劑有限公司。分子式為C16H18ClN3S·3H2O,相對分子質量373.90,結構式見圖1。

模擬染料廢水:準確稱取0.10g的MB,用去離子水溶解定容至1000mL,配成質量濃度為100mg·L-1的染料母液,再依次稀釋為所需濃度的模擬染料廢水(簡稱染料廢水)。該染料的最大吸收波長為λ=665nm。
1.2儀器
H2S-H型恒溫水浴振蕩器(哈爾濱市東聯電子技術開發有限公司);PHS-3C型精密酸度計(上海理達儀器廠);T6型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);DL-5-B低速大容量離心機(上海安亭科學儀器廠);分樣篩(0.25mm、0.5mm、1mm、2mm。上虞市滬江儀器紗篩廠)。
1.3MB濃度與吸光度關系方程
在波長665nm下,依次測定不同濃度(C)染料廢水的吸光度(A),繪制A—C曲線圖,得到線性方程A=0.194C+0.015(R=0.9995),用于計算吸附平衡時溶液中殘余染料的濃度。
1.4滸苔對MB的吸附條件優化
將制備的滸苔干粉加入裝有100mL一定質量濃度(C0)的模擬廢水中,進行振蕩吸附,取上清液,在665nm波長下測定上清液的吸光度A1,按上述關系方程計算MB的剩余濃度(C1)及廢水的脫色率(η)。期間,依次改變下列因子的水平,考察η的變化:①初始染料濃度(100mg·L-1);②吸附劑用量(0.05~2.0g·L-1);③振蕩時間(5~120min);④pH值(2.0~11.0);⑤溫度(10~50℃);⑥振蕩頻率(0~200r/min);⑦藻粉粒徑(0.25~2mm)。
1.5脫色率及吸附容量計算
廢水的脫色率和MB的吸附容量分別按以下兩式計算:

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