废弃茶叶渣吸附废水中重金属离子研究

发布时间：2018-01-03 07:16

  本文关键词：废弃茶叶渣吸附废水中重金属离子研究　出处：《浙江大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：近年来,水中重金属污染问题严重影响到了人类的健康和生态环境的稳定,相关报道也层出不穷。为了进一步减小重金属的危害性,虽然各国针对水体中重金属出台了各种控制性标准,但是在重金属污染防治技术和水平上仍然有很大的限制。因此,如何行之有效的处理水体中的重金属污染成为了当今水污染治理领域一个较为热门的课题。本论文将茶叶工厂生产过程中废弃的茶叶渣作为吸附剂,研究了废弃茶叶渣吸附水体中常见的典型重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的性能,并简单探讨了吸附的机制。研究结果表明：茶叶渣表面是粗糙的,且表面存在很多较宽的小孔区,茶叶渣的孔径主要分布在微孔区域,茶叶渣的比表面积达到0.86m2/g,平均孔径此存则约为3.62 nm,在高浓度Ca(Ⅱ)竞争的条件下,废弃茶叶渣对水体中常见的三种重金属均表现出了较强的吸附选择性,甚至在竞争Ca(Ⅱ)浓度高于目标金属离子50倍时,三种金属离子的吸附去除率也未出现明显降低。pH值回影响废弃茶叶渣对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附效果,当pH值范围介于2-3时,茶叶渣对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)三种离子的吸附作用并不明显,当pH值达到3-6范围内,茶叶渣对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的去除效果均随着pH值的升高而大幅增大；茶叶渣对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附能力均随着体系温度的升高而变强,且Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)吸附等温线符合Langmuir等温模型,最大理论吸附容量分别为31.16 mg/g和16.04 mg/g,而Zn(Ⅱ)的吸附等温线符合Freundlich等温模型；废弃茶叶渣对三种重金属离子的吸附动力学结果均能较好的符合拟一级动力学模型,拟合系数高达0.96,吸附效果明显,150～80 min就已接近反应平衡。茶叶渣对三种重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的去除率均随着初始浓度的增加而不断降低,这说明茶叶渣更适合于受重金属微污染水体的净化处理。废弃茶叶渣随着颗粒粒径的减小,其对三种重金属离子的吸附容量均呈现出增大的趋势。红外图谱分析显示废弃茶叶渣吸附重金属的过程主要是离子交换作用,参与反应的基团主要有-CN、C=O、-SO3、第二氨基基团、C-H、-OH等基团。论文以工厂生产加工的废弃茶叶渣为吸附剂净化水体中典型重金属离子,不仅可使得受重金属污染水体的净化,而且可以实现废弃茶叶渣的资源化利用,达到以废治废的目的,从而为污染物的治理技术的开发提供了一种新思路。
[Abstract]:In recent years, the pollution of heavy metals in water has seriously affected the health of human beings and the stability of the ecological environment. In order to further reduce the harm of heavy metals, there are many related reports. Although countries have issued a variety of control standards for heavy metals in water bodies, there are still a lot of limitations in the technology and level of heavy metal pollution control. How to effectively deal with heavy metal pollution in water has become a hot topic in the field of water pollution control. The adsorption properties of typical heavy metal ions Pb (鈪，

本文编号：1372928