生物质热解对重金属铅（Pb）和镉（Cd）的固定作用
发布时间：2021-02-16 17:10
利用农业剩余物等生物质材料吸附去除水中铅（Pb）、镉（Cd）等重金属污染物具有材料来源广、成本低、操作简单等优点,是当前重金属污染修复的研究热点之一。但是,如何提高吸附去除效率、如何安全处置吸附重金属后的生物质材料是制约该技术推广应用的两个主要问题。为此,本文选用水稻秸秆、花生壳、芹菜等生物质为原料,首先以提高对Pb和Cd的吸附为目标,将生物质热解制备生物炭,研究了生物炭对Pb和Cd的吸附性能,探讨了吸附机理;其次以安全处置吸附重金属后的生物质为目标,分别采用直接热解和磷酸盐预处理后热解等方法,尝试将吸附Pb和Cd后的生物质转化为稳定的热解炭,同时将重金属固定在热解炭中。主要研究结果如下:花生壳和水稻秸秆生物炭对Cd2+的吸附性能较高,采用Langmuir模型拟合得出的最大吸附容量(Qmax)分别为13.3 mg/g和15.8 mg/g。根据XRD、FT-IR和SEM-EDX分析,生物炭对Cd2+的吸附以沉淀作用为主,且生物炭中的酸溶组分（AS）对Cd2+的吸附占主导地位。研究了花生壳和水稻秸秆生物...
【文章来源】：绍兴文理学院浙江省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质热解实验装置图
24图 3-1 花生壳和水稻秸秆生物质（炭）SEM-EDX 表征图（A：PsMass，B：RsMass，C：PsBC350，D：RsBC350，E：PsBC450，F：RsBC450）Figure.3-1 SEM-EDX characterization of peanut shell and rice straw biomass and derivedbiochars（A: PsMass, B: RsMass, C: PsBC350, D: RsBC350, E: PsBC450, F: RsBC450）
图 3-2 花生壳和水稻秸秆生物质（炭）的红外光谱图 FT-IR spectra of peanut shells and rice straw biomass and deri和花生壳生物炭对 Cd2+的等温吸附温曲线和水稻秸秆为原料在 350℃和 450℃下热解PsBC450、RsBC350、RsBC450）进行 Cd2+的等温吸。以 Cd2+平衡浓度（Ce）为 X 轴，平衡吸附量（Q线见图 3-3。采用 Langmuir 等温吸附模型（公式 2-（公式 2-6）拟合平衡吸附实验数据，拟合参数见表和Freundlich 等温吸附方程都可以较好的拟合 4 种生明生物炭对 Cd2+的吸附符合表面吸附机制，Langm容量（Qmax）分别为：PsBC350，13.3 mg/g；RsBC3.7 mg/g；RsBC450，12.4 mg/g。这些结果说明，花生中 Cd2+均有很好的吸附效果，总体上水稻秸秆生物炭炭，其中较低热解温度下得到的水稻秸秆生物炭（
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭吸附水体中重金属机理与工艺研究进展[J]. 韩鲁佳,李彦霏,刘贤,韩娅红. 农业机械学报. 2017(11)
[2]热解温度对污泥基生物炭结构特性及对重金属吸附性能的影响[J]. 彭成法,肖汀璇,李志建. 环境科学研究. 2017(10)
[3]农业废弃物作为生物质吸附剂对废水处理的研究进展[J]. 黄瑶瑶. 应用化工. 2017(02)
[4]水稻、油菜秸秆对水中镉的吸附特性[J]. 黄界颍,胡宏祥,伍震威,徐晓春,丁小龙. 安全与环境学报. 2015(04)
[5]不同作物秸秆生物炭对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附[J]. 李瑞月,陈德,李恋卿,潘根兴,陈建清,郭虎. 农业环境科学学报. 2015(05)
[6]我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J]. 蔡美芳,李开明,谢丹平,吴仁人. 环境科学与技术. 2014(S2)
[7]吸附法处理重金属废水研究进展[J]. 邓景衡,余侃萍,肖国光,谢建国. 工业水处理. 2014(11)
[8]花生壳与花生壳生物炭对镉离子吸附性能研究[J]. 程启明,黄青,刘英杰,廖祯妮. 农业环境科学学报. 2014(10)
[9]我国土壤重金属污染现状及治理战略[J]. 周建军,周桔,冯仁国. 中国科学院院刊. 2014(03)
[10]重金属富集植物生物质的处置技术研究进展[J]. 刘维涛,倪均成,周启星,华涛. 农业环境科学学报. 2014(01)
博士论文
[1]生物炭对水体和土壤环境中重金属铅的固持[D]. 刘国成.中国海洋大学 2014
硕士论文
[1]生物炭对重金属的长期稳定性研究[D]. 陈昱.苏州科技大学 2016
本文编号：3036665
【文章来源】：绍兴文理学院浙江省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质热解实验装置图
24图 3-1 花生壳和水稻秸秆生物质（炭）SEM-EDX 表征图（A：PsMass，B：RsMass，C：PsBC350，D：RsBC350，E：PsBC450，F：RsBC450）Figure.3-1 SEM-EDX characterization of peanut shell and rice straw biomass and derivedbiochars（A: PsMass, B: RsMass, C: PsBC350, D: RsBC350, E: PsBC450, F: RsBC450）
图 3-2 花生壳和水稻秸秆生物质（炭）的红外光谱图 FT-IR spectra of peanut shells and rice straw biomass and deri和花生壳生物炭对 Cd2+的等温吸附温曲线和水稻秸秆为原料在 350℃和 450℃下热解PsBC450、RsBC350、RsBC450）进行 Cd2+的等温吸。以 Cd2+平衡浓度（Ce）为 X 轴，平衡吸附量（Q线见图 3-3。采用 Langmuir 等温吸附模型（公式 2-（公式 2-6）拟合平衡吸附实验数据，拟合参数见表和Freundlich 等温吸附方程都可以较好的拟合 4 种生明生物炭对 Cd2+的吸附符合表面吸附机制，Langm容量（Qmax）分别为：PsBC350，13.3 mg/g；RsBC3.7 mg/g；RsBC450，12.4 mg/g。这些结果说明，花生中 Cd2+均有很好的吸附效果，总体上水稻秸秆生物炭炭，其中较低热解温度下得到的水稻秸秆生物炭（
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭吸附水体中重金属机理与工艺研究进展[J]. 韩鲁佳,李彦霏,刘贤,韩娅红. 农业机械学报. 2017(11)
[2]热解温度对污泥基生物炭结构特性及对重金属吸附性能的影响[J]. 彭成法,肖汀璇,李志建. 环境科学研究. 2017(10)
[3]农业废弃物作为生物质吸附剂对废水处理的研究进展[J]. 黄瑶瑶. 应用化工. 2017(02)
[4]水稻、油菜秸秆对水中镉的吸附特性[J]. 黄界颍,胡宏祥,伍震威,徐晓春,丁小龙. 安全与环境学报. 2015(04)
[5]不同作物秸秆生物炭对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附[J]. 李瑞月,陈德,李恋卿,潘根兴,陈建清,郭虎. 农业环境科学学报. 2015(05)
[6]我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J]. 蔡美芳,李开明,谢丹平,吴仁人. 环境科学与技术. 2014(S2)
[7]吸附法处理重金属废水研究进展[J]. 邓景衡,余侃萍,肖国光,谢建国. 工业水处理. 2014(11)
[8]花生壳与花生壳生物炭对镉离子吸附性能研究[J]. 程启明,黄青,刘英杰,廖祯妮. 农业环境科学学报. 2014(10)
[9]我国土壤重金属污染现状及治理战略[J]. 周建军,周桔,冯仁国. 中国科学院院刊. 2014(03)
[10]重金属富集植物生物质的处置技术研究进展[J]. 刘维涛,倪均成,周启星,华涛. 农业环境科学学报. 2014(01)
博士论文
[1]生物炭对水体和土壤环境中重金属铅的固持[D]. 刘国成.中国海洋大学 2014
硕士论文
[1]生物炭对重金属的长期稳定性研究[D]. 陈昱.苏州科技大学 2016
本文编号：3036665
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