玉米芯吸附处理染料废水试验设计 7.doc

玉米芯吸附处理染料废水试验设计 摘摘 要要 以亚甲基兰染料废水为研究对象 初步研究了玉米芯对亚甲基兰染料的 吸附性能 实验考察了吸附时间 染料初始浓度 吸附温度 玉米芯目数 盐 度等因素对吸附效果的影响 结果表明 在吸附时间为 150min 亚甲基兰初始 浓度为 0 085mmol l 吸附温度为 45 玉米芯目数为 120 目 盐度为 0 02mol l 时吸附效果最好 吸附量与时间的吸附热力学方程有很好的线性关 系 玉米芯作为染料废水的吸附剂有良好的开发应用前景 关键字 关键字 玉米芯 亚甲基兰 吸附 吸附动力学 吸附热力学 染料废水 Abstract Using methylene blue dye waste water as the research object preliminary study of corncob to methylene blue dye adsorption properties Experimental investigation of adsorption time initial dye concentration adsorption temperature salinity and other factors on corn cob size adsorption effect The results show that the adsorption time was 150min initial concentration of methylene blue for 0 085mmol l adsorption temperature is 45 corn cob size is 120 the salinity is 0 02mol l adsorption effect is best Adsorption amount and the time of adsorption thermodynamics equation has a good linear relationship Corn cob as dye wastewater by adsorbents have good development and application prospect of Keywords corncob methylene blue adsorption adsorption kinetics adsorption thermodynamics dye waste water 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 玉米芯吸附处理废水技术 1 1 1 玉米芯的概况 1 1 2 玉米芯吸附处理染料废水的机理 1 1 3 玉米芯吸附处理染料废水的优点及其影响因素 1 2 染料和染料废水概述 1 2 1 染料工业废水 1 2 2 染料废水处理技术最新研究进展 1 3 本课题主要研究目的 研究内容和研究意义 1 3 1 研究目的及意义 1 3 2 研究内容 第二章第二章 实验部分实验部分 2 1 实验试剂与仪器 2 2 实验方法 2 2 1 标准曲线的绘制 2 2 2 玉米芯吸附亚甲基兰最佳条件的确定 2 2 3 吸附热力学 2 2 4 吸附动力学 第三章第三章 实验结果与讨论实验结果与讨论 3 1 标准曲线的绘制 3 2 玉米芯吸附处理亚甲基兰最佳条件的确定 3 2 1 反应时间对处理效果的影响 3 2 2 初始浓度对处理效果的影响 3 2 3 反应温度对处理效果的影响 3 2 4 玉米芯目数对处理效果的影响 3 2 5 盐度对处理效果的影响 3 3 吸附热力学 3 4 吸附动力学 3 4 1 吸附速率常数的求取 3 4 2 吸附速度控制步骤研究 结论结论 参考文献参考文献 致谢致谢 第一章第一章 绪论绪论 1 11 1 玉米芯吸附处理废水技术玉米芯吸附处理废水技术 合成染料因具有性质稳定 成本低 品种多等优点而被广泛应用于纺织 造纸 橡胶 塑料 化妆品 制药和食品工业中 由于多数染料具有复杂的芳 环结构而难以生物降解 随着各种染料的广泛使用及染料废水的不断排放 进 入环境的染料造成的环境污染日趋严重 一方面使受纳水体发生着色 减少水 体透光量 进而降低生物的光合作用 一些染料或其降解产物还具有强烈的致 癌 致畸 致突变效应 目前 工业生产中染料废水的去除方法主要有絮凝 氧化或臭氧化 膜分离和活性炭吸附等 但这些技术因效率低 成本高 或使 用后需再生等原因 使其广泛使用受到限制 开发 研究廉价 易得 高效 的染料吸附剂已引起人们的广泛关注 一些生物可降解的 低成本的甚至是废 弃物都是有效的吸附剂 玉米芯是玉米加工过程的副产品 年产量巨大 来源 广泛 其主要成分为纤维素 多缩戊糖 木质素以及少量的灰分等 将其用于 染料废水处理具有较好的吸附性能 而用于有机染料废水的吸附却鲜有报道 本实验以再生资源玉米芯为吸附剂 研究 探讨其处理废水中染料的可行性及 影响因素 为有效利用农业废弃物玉米芯 增加其附加值提供实验依据 1 1 11 1 1玉米芯的概况玉米芯的概况 玉米芯颗粒粉是选用优质玉米芯加工而成 为米色或黄褐色 是以往各种 粕类颗粒粉的换代产品 具有组织均匀 硬度适宜 韧性好 吸水性强 耐 磨性能好等优点 在使用过程中不易破碎 干玉米芯含水分 8 7 有机质 91 3 其中粗蛋白 2 0 粗脂肪 0 7 粗纤维 28 2 可溶性碳水化合物 58 4 粗灰分 2 0 钙 0 1 磷 0 08 溶解度在酒精中为 5 6 溶解度 在水中为 9 0 溶解度在苯中为 0 4 玉米芯可用于眼镜 纽扣 电子元件 汽车零部件 磁性材料的抛光和干 燥 擦干处理 用于电子元器件的清洗 金属磨料等 还可用于吸附海上 水 中油污和地面油污及机械上的油污 还是制作兽药的载体 是豆饼粉及其它载 体的替代品 主要用于生产马杜霉素 胆碱类 维生素 预混剂 饲料添加剂 等十几个兽药及饲料添加剂品种 它具有比其它载体成本低 保质期长 流动 性好 吸水性强 适口性好等特点 以玉米芯颗粒粉为载体生产的兽药保质期 达三年以上重稳定 各项指标及微生物指标均符合国内和国际标准 成本低 物美价廉 1 1 21 1 2玉米芯吸附处理染料废水的机理玉米芯吸附处理染料废水的机理 玉米芯主要由纤维素和木质素组成 据测定 玉米芯含粗蛋白2 6 粗脂肪0 5 可溶性无氮物52 9 粗纤维33 1 灰分3 2 水分77 由 于玉米芯的化学结构中含有羧基 氨基 苯环等活泼性化学基团 使其能够与 亚甲基兰染料发生离子交换吸附或化学吸附作用 亚甲基兰离子将被吸附在玉米 芯的表面 并且通过共聚和交联作用等化学改性方法 可以提高其对亚甲基兰 染料的结合能 另外 玉米芯又是一种具有多孔结构的物质 玉米芯的颗粒越小 其吸附能力越强 通过这种作用吸附的物质 便于吸附剂的再生和回收 1 1 3玉米芯吸附处理染料废水的优点及其影响因素玉米芯吸附处理染料废水的优点及其影响因素 1 玉米芯作为农业副产物 它每年的产量非常巨大 来源广泛 2 本身有较好的稳定性 并且具有较好的机械强度 3 玉米芯可降解的 成本低 4 玉米芯开发 研究廉价 高效 玉米芯吸附处理染料废水的影响因素有 吸附时间 染料初始浓度 吸 附温度 玉米芯目数 盐度等 1 21 2染料和染料废水概述染料和染料废水概述 1 2 1染料工业废水染料工业废水 染料工业废水 是指用苯 甲苯及萘等为原料经硝化 碘化生产中间体 然后再进行重氮化 偶合及硫化反应制造染料 颜料生产过程中排出的废水 由于生产的染料 颜料及其中间体种类繁多 废水的性质各不相同 一般分 为酸性废水 碱性废水 废水中含酸 碱 铜锌等金属盐 硫化碱等还原 剂 氯化钠等氧化剂以及中间体等 另外还带色悬浮 100 500mg L 和溶 解物 3000 16000 mg L 废水主要来自反应器 过滤机及设备和地面清 洗 生产每吨染料产生废水 30 100m3 废水处理方法 凝聚沉淀 活性炭 过滤 超滤等方法 染料工业是传统的精细化学工业 产品主要用于纺织印染行业 进入20 世 纪90 年代以来 随着国民经济的持续高速发展 染料工业也取得了长足的进步 据原化工部统计的数据分析 八五 期间染料产量以年均5 的速度增长 到 1995 年染料产量已达到24 万t 九五 期间染料年产量一直维持在20 万 25 万t 已超过世界染料总产量的1 4 成为世界上最大的染料生产国 1997 年的染料产首次突破25 万t 创造了历史最高记录 1998 年的染料产量为 23 8 万t 同比减少了7 其中分散染料达到12 6 万t 超过染料总产量的1 2 同比增80 3 硫化染料的产量为6 36 万t 同比增长2 8 染料工业废水分 类及特点 1 染料废水分为以下几类 含盐有机物有色废水 其中无机盐浓度 在15 25 主要是氯化钠 少量硫酸钠 氯化钾及其他金属盐类 氯化或滨化 废水 含有微酸微碱的有机废水 含有铜 铅 锰 汞等金属离子的有色废 水 含硫的有机物废水 2 染料废水的特点 COD 浓度高 染料生产基本 原料是苯类 萘类 蒽醌系及苯胺 硝基苯 酚类等 流失的染料使得水中 COD 浓度高 有的染料厂排出的废水COD 高达几十万mg L 且可生化性差 色度大 染料废水的脱色一直是研究热点 因为染料厂生产的染料及中间体 品 种繁多 酸碱度变化很大 很难找到一个统一的方法 造成治理技术上的困难 染料废水中含有毒有害物质 如萘类 蒽醌系 酚类等 染料废水有明显的 色度 影响感官 并且废水中含对水体或人体有毒有害的污染物 染料废水不经 过处理直接排放 会引起水体生态环境的破坏 有毒有害物进入食物链 会影响 到人体的健康 1 2 2 染料废水处理技术最新研究进展染料废水处理技术最新研究进展 1 吸附脱色法 通过有较大比表面积的天然吸附剂或通过改性后的吸附剂对染料废水进行 吸附脱色 效果较明显 对色度及COD 的去除都取得了一定的效果 2 催化氧化法 光催化氧化法原理 在UV 或阳光照射下 半导体催化剂颗粒内的电子吸收 具有一定能量的光子后被激发 由低能级的价带经过禁带跃迁至高能级的导带 价带上形成空穴 h 导带上则带有负电子 e 产生的电子 空穴对在电场 的作用下向颗粒的外表面迁移 迁移到表面的电子具有很强的还原能力 可与氧 气结合生成O2 离子 光生空穴具有极强的得电子能力 可将部分有机物直接氧 化 也可将OH 氧化成 OH 自由基 OH 自由基的标准电极电位为 0 2 80V 几乎可将所有有机物氧化分解为CO2 H2O 等无毒无害物质 3 联合工艺法 许多处理方法是多种方法的联合使用 单一的预处理效果不是很明显 4 生物法 生物法是利用微生物氧化 分解 吸附废水中有机物从而净化废水的方法 染料废水中大部分有机物是可以生物降解的 即使是苯环结构 也能被诺卡氏菌 环形小球菌分解 在辅酶HSCOA 的作用下 苯环裂解 分解为有机酸 最终氧化 为CO2 和H2O 生物处理法主要分为好氧法和厌氧法 1 31 3 本课题主要研究目的 研究内容和研究意义本课题主要研究目的 研究内容和研究意义 1 3 11 3 1 研究目的及意义研究目的及意义 利用玉米芯吸附处理亚甲基兰染料废水 研究吸附的反应时间 亚甲基兰 的初始浓度 吸附温度 玉米芯目数 盐度对吸附处理的影响及其吸附动力学 和热力学 玉米芯属于农业废弃物 是农业生产和再生产链环中资源投入与产出在物 质和能量上的差额 是资源利用过程中产生的物质能量流失份额 一般意义上 的农业废弃物 主要是指农业生产和农村居民生活中不可避免的一种非产品产 出 从资源经济学的角度上看 农业废弃物是某种物质和能量的载体 是一种 特殊形态的农业资源 农业固体废弃物资源化不仅对合理利用农业生产与生活 资源 减少环境污染 改善农村生态环境具有十分重要的意义 而且在能源日 益枯竭的情况下 农业固体废弃物作为一种能源 它的利用也将产生重大的影 响 必将产生良好的经济效益 生态效益和社会效益 1 3 21 3 2研究内容研究内容 应用玉米芯吸附处理染料废水技术 主要包括 1 标准曲线的绘制 2 玉米芯吸附亚甲基兰最佳条件的确定 1 反应时间的确定 2 初始浓度的确定 3 反应温度的确定 4 玉米芯目数的确定 5 盐度的确定 3 吸附热力学 1 Langnuir 吸附等温线的测定 2 Freundlich 吸附等温线的测定 4 吸附动力学 1 准一级动力学曲线的绘制 2 准二级动力学曲线的绘制 第二章第二章 实验部分实验部分 2 12 1 实验试剂与仪器实验试剂与仪器 1 可见分光光度计 2 数显恒温水浴锅 3 电子天平 4 双向磁力搅 拌器 5 100ml 500ml 1000ml 容量瓶 6 1ml 5ml 10ml 25ml 移液 管 7 100ml 250ml 锥形瓶 8 250ml 400ml 1000ml 烧杯 9 玻 璃棒 10 比色管 11 玉米芯粉 12 亚甲基蓝 13 氯化钠 2 22 2 试验方法试验方法 2 2 12 2 1 标准曲线的绘制标准曲线的绘制 配置浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液 分别稀释 40 倍 60 倍 80 倍 100 倍 160 倍 200 倍 400 倍 1000 倍 5000 倍 10000 倍 在波长为 664nm 条件下 用分光光度计分别测其吸光度并记录 以吸光度为横坐标 溶 液浓度为纵坐标 拟合标准曲线 要求线性系数 R 达到 0 99 以上 2 2 22 2 2 玉米芯吸附亚甲基兰最佳条件的确定玉米芯吸附亚甲基兰最佳条件的确定 1 反应时间对处理效果的影响 取 8 个锥形瓶 分别加入 100ml 浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝溶液 分 别加入 120 目的玉米芯 0 3g 在 45 条件下放入水浴锅 并在相同的时间间隔 摇晃锥形瓶 分别在 2min 5min 10min 20min 30min 60min 100min 150min 测其吸光度 并进行比较 得出溶液的最佳反应时间 2 浓度对处理效果的影响 将初始浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液稀释 5 倍 10 倍 20 倍 分别取 100ml 放入锥形瓶中加入玉米芯 在 45 条件下将其放入水浴锅 吸附一段时 间后测其吸光度 并进行比较 得出吸附的最佳浓度 3 反应温度对处理效果的影响 加入浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝溶液 100ml 于锥形瓶中 加入 120 目 的玉米芯放入温度分别为 15 30 45 的水浴锅中 分别测其吸光度并记 录 得出吸附的最佳温度 4 玉米芯目数对处理效果的影响 取 3 个锥形瓶加入浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝 100ml 然后分别加入 目数为 30 目 60 目 120 目的玉米芯 放入温度为 45 的水浴锅中 吸附 150min 之后测其吸光度 并进行比较 得出吸附的最佳目数 5 盐度对处理效果的影响 准确称取 5 85g 氯化钠溶于 100ml 水中 配置浓度为 1mol l 的氯化钠溶液 取五个 100ml 的容量瓶 分别加入 5ml 浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液和 2ml 4ml 6ml 8ml 10ml 浓度为 1mol l 的氯化钠溶液 然后加纯水至标线 亚甲基蓝的浓度为 0 085mmol l 每个容量瓶中的盐浓度为 0 02mol l 0 04mol l 0 06mol l 0 08mol l 0 1mol l 再称取 29 25g 氯化钠溶于 100ml 水中 配置浓度为 5mol l 的氯化钠溶液 取四个 100ml 的容量瓶 分别加入 5ml 浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液和 4ml 6ml 8ml 10ml 浓度为 5mol l 的氯化钠溶液 然后加水至标线 亚甲基 蓝的浓度为 0 085mmol l 每个容量瓶中的盐浓度为 0 2mol l 0 3mol l 0 4mol l 0 5mol l 将上述 9 种不同盐度的溶液放入 9 个锥形瓶中 放入温度为 45 的水浴锅 中吸附 150min 测它们的吸光度 并进行比较得出吸附的最佳盐浓度 2 2 32 2 3 吸附热力学吸附热力学 取 8 个锥形瓶加入浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝溶液 再分别加入 120 目 的玉米芯各 0 3g 放入温度为 45 的水浴锅中 测出它们的吸光度 根据标准 曲线算出吸附后的浓度 再根据公式 Qe CoV CeV m 式中 Co Ce 分别为染料初始浓度和吸附达平衡后溶液中吸附质的浓度 mmol l V 为进行吸附时溶液的体积 L m 为发生吸附时吸附剂的质量 g Qe 为吸附量 mg g 以 Ce 为横坐标 Qe 为纵坐标作出吸附等温线的一般形式 2 2 42 2 4 吸附动力学吸附动力学 取 8 个锥形瓶加入浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝溶液 分别加入 120 目 的玉米芯各 0 3g 放入温度为 45 的水浴锅中 测出他们的吸光度 根据标准 曲线算出吸附后的浓度 再根据公式 Ln 1 Q Qe kt t q 1 kQe t Qe 式中 Qe 和 Q 分别表示吸附平衡时和吸附 t 时间的吸附容量 mg g k 为吸附常 数 以时间为横坐标 以 Ln 1 Q Qe 为纵坐标作出吸附的准一级吸附动力学曲 线 以时间为横坐标 以 t q 为纵坐标作出吸附的准二级吸附动力学曲线 第三章第三章 实验结果与讨论实验结果与讨论 3 13 1 标准曲线的绘制标准曲线的绘制 配制标准溶液的浓度及其吸光度所测数据见下表 标准曲线图见下图 标准溶液吸光度标准溶液吸光度 样品编号 吸光度 浓度 umol l 10 0110 17 20 0330 34 30 0620 85 40 0711 7 50 2364 2 60 4888 5 70 69510 6 80 95117 91 19221 2 101 46728 3 111 75442 5 标准曲线标准曲线 由图可得到浓度 C 与吸光度 A 的关系式 C 17 518A 0 1046 标准曲线 的线性系数人 R 达到 0 9939 线性相关性好 3 23 2 玉米芯吸附处理亚甲基兰最佳条件的确定玉米芯吸附处理亚甲基兰最佳条件的确定 3 2 1 反应时间对处理效果的影响反应时间对处理效果的影响 取 8 个锥形瓶 分别加入 100ml 浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝溶液 分 别加入 120 目的玉米芯 0 3g 在 45 条件下放入水浴锅 并在相同的时间间隔 摇晃锥形瓶 分别在 2min 5min 10min 20min 30min 60min 100min 150min 测其吸光度 数据见下表 吸附效果见下图 反应时间对处理效果的影响反应时间对处理效果的影响 吸附时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 21 2150 0140324260 024584312 50 9080 0112470640 025407658 100 8840 0087770260 025699624667 200 8070 0079011260 026867491333 300 6480 0043975260 0283682 600 507 0 00010460 0283682 1000 457 0 00010460 0283682 1500 257 0 00010460 028333333333 反应时间对处理效果的影响反应时间对处理效果的影响 3 2 23 2 2 初始浓度对处理效果的影响初始浓度对处理效果的影响 将初始浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液稀释 5 倍 10 倍 20 倍 分别 取 100ml 放入锥形瓶中加入玉米芯 在 45 条件下将其放入水浴锅 吸附一段 时间之后测其吸光度 数据见下表 吸附效果见下图 稀释稀释 5 5 倍倍 时间 min 吸光度 吸附后浓度 吸附量 mg g 21 6540 144350860 06521638 51 7960 156788640 061070453333 101 9150 167211850 05759605 201 8040 157489360 06083688 301 5760 137518840 06749372 601 3570 118336630 07388779 1501 2860 112117740 075960753333 2401 1360 098979240 080340253333 稀释稀释 1010 倍倍 时间 min 吸光度 吸附后浓度 吸附量 21 6180 0564790480 037840317333 51 6250 05672430 037758566667 101 3230 0461434280 041285524 200 9470 0329698920 045676702667 300 8530 0296765080 046774497333 600 5840 0202518240 049916058667 1500 510 017659160 05078028 2400 5190 0179744840 050675172 稀释稀释 2020 倍倍 时间 min 吸光度 吸附后浓度 吸附量 21 6180 0564790480 037840317333 51 6250 05672430 037758566667 101 3230 0461434280 041285524 200 9470 0329698920 045676702667 300 8530 0296765080 046774497333 600 5840 0202518240 049916058667 1500 510 017659160 05078028 2400 5190 0179744840 050675172 初始浓度对处理效果的影响初始浓度对处理效果的影响 3 2 33 2 3 反应温度对处理效果的影响反应温度对处理效果的影响 加入浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝溶液 100ml 于锥形瓶中 加入 120 目 的玉米芯放入温度分别为 15 30 45 的水浴锅中 分别测其吸光度 数 据见下表 吸附效果见下图 1515 摄氏度摄氏度 时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 00 170 21 6240 0283446320 018885122667 51 0860 0189199480 022026684 101 0250 017851350 022382883333 201 0110 0176060980 022464634 300 6580 0114222440 024525918667 600 530 009179940 025273353333 1500 4770 0082514860 025582838 3030 摄氏度摄氏度 时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 21 2020 0100032860 024876278667 51 1880 0103711640 026096699333 100 80 0067099020 026341951333 200 5770 0059741460 026756544 300 5980 0047303680 0283682 600 389 0 00010460 0283682 1000 347 0 00010460 0283682 1500 276 0 00010460 028333333333 4545 摄氏度摄氏度 时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 21 2150 021179770 02127341 50 9080 0158017440 023066085333 100 8840 0153813120 023206229333 200 8070 0140324260 023655858 300 6480 0112470640 024584312 600 5070 0087770260 025407658 1000 4570 0079011260 025699624667 1500 2570 0043975260 026867491333 反应温度对处理效果的影响反应温度对处理效果的影响 3 2 43 2 4 玉米芯目数对处理效果的影响玉米芯目数对处理效果的影响 取 3 个锥形瓶加入浓度为 0 085mmol l 的亚甲基蓝 100ml 然后分别加入 目数为 30 目 60 目 120 目的玉米芯 放入温度为 45 的水浴锅中 吸附 150min 之后测其吸光度 数据见下表 吸附效果见下图 3030 目目 时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 00 170 22 0930 0731211480 032292950667 52 0870 0729109320 032363022667 102 0930 0731211480 032292950667 202 0870 0729109320 032363022667 302 0970 0732612920 032246236 602 0870 0729109320 032363022667 1502 0830 0727707880 032409737333 2402 0710 0723503560 032549881333 6060 目目 时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 00 170 22 0870 0729109320 032363022667 52 0870 0729109320 032363022667 102 0520 0716846720 032771776 202 0550 071789780 03273674 302 0610 0719999960 032666668 601 9350 067585460 03413818 1501 5460 0539564560 038681181333 2401 2910 0450222760 041659241333 120120 目目 时间 吸光度 吸附后浓度 吸附量 00 170 21 6180 0564790480 037840317333 51 6250 05672430 037758566667 101 3230 0461434280 041285524 200 9470 0329698920 045676702667 300 8530 0296765080 046774497333 600 5840 0202518240 049916058667 1500 510 017659160 05078028 2400 5190 0179744840 050675172 玉米芯目数对处理效果的影响玉米芯目数对处理效果的影响 3 2 53 2 5 盐度对处理效果的影响盐度对处理效果的影响 准确称取 5 85g 氯化钠溶于 100ml 水中 配置浓度为 1mol l 的氯化钠溶液 取五个 100ml 的容量瓶 分别加入 5ml 浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液和 2ml 4ml 6ml 8ml 10ml 浓度为 1mol l 的氯化钠溶液 然后加纯水至标线 亚甲基蓝的浓度为 0 085mmol l 每个容量瓶中的盐浓度为 0 02mol l 0 04mol l 0 06mol l 0 08mol l 0 1mol l 再称取 29 25g 氯化钠溶于 100ml 水中 配置浓度为 5mol l 的氯化钠溶液 取四个 100ml 的容量瓶 分别加入 5ml 浓度为 1 7mmol l 的亚甲基蓝溶液和 4ml 6ml 8ml 10ml 浓度为 5mol l 的氯化钠溶液 然后加水至标线 亚甲基 蓝的浓度为 0 085mmol l 每个容量瓶中的盐浓度为 0 2mol l 0 3mol l 0 4mol l 0 5mol l 将上述 9 种不同盐度的溶液放入 9 个锥形瓶中 放入温度为 45 的水浴锅 中吸附 150min 测它们的吸光度 所测数据如下表 吸附效果如下图 盐度对处理效果的影响盐度对处理效果的影响 盐度 mol l 吸光度 吸附后浓度 吸附量 00 023655858 0 020 6490 0140324260 022925941333 0 040 8070 0162221760 023305498 0 060 9320 0150835060 022867548 0 080 8670 0163973560 019749344 0 10 9420 0257519680 019381466 0 21 4760 0268556020 019836934 0 31 5390 0254891980 0283682 0 41 461 0 00010460 028333333333 盐度对处理效果的影响盐度对处理效果的影响 3 33 3 吸附热力学吸附热力学 Langmuir 吸附等温线模型是对溶质的吸附过程的一种近似 其基本假设为 吸附质只能在吸附剂上进行单层吸附 Langmuir 吸附平衡等温式如下 1 Qe 1 ab 1 Ce 1 b 式中 Qe 为玉米芯的吸附量 mg g Ce 为吸附平衡后溶液中亚甲基蓝的浓 度 mmol l a 与 b 均为 Langmuir 吸附平衡常数 常数 b 与结合能力有关 Freundlich 等温式是经验公式 该式尤其适用于吸附剂吸附处理各种废水 是的情形 此时吸附量和废水的出水浓度均能较好的满足上式 其表达式如下 lgQe lgK 1 n lgCe 式中 Qe 为玉米芯的吸附量 mg g Ce 为吸附平衡后溶液中亚甲基蓝的浓 度 mmol l K 与 n 均为 Freundlich 吸附平衡常数 Langmuir 吸附等温线所需数据如下表 拟合效果如下图 时间 min 吸光度吸附后浓度 Ce mmol l 吸附量 Qe mg g 1 Ce1 Qe 21 624 0 02834463 2 0 01888512 2667 35 2800487 94 52 9517344 23 51 086 0 01891994 8 0 02202668 4 52 8542678 87 45 3994800 13 101 0250 01785135 0 02238288 3333 56 0181722 95 44 6769964 85 201 011 0 01760609 8 0 02246463 4 56 7985024 28 44 5144131 88 300 658 0 01142224 4 0 02452591 8667 87 5484712 11 40 7731923 76 600 530 00917994 0 02527335 3333 108 933173 86 39 5673651 54 1500 477 0 00825148 6 0 02558283 8 121 190292 27 39 0887047 01 2400 428 0 00739310 4 0 02586896 5333 135 261183 94 38 6563585 79 玉米芯对亚甲基蓝的玉米芯对亚甲基蓝的 Langmuir 吸附等温线吸附等温线 Langmuir 等温线方程式为 y 0 0840 49 231 即 1 Qe 0 0840 1 Ce 49 231 转换后得出 Qe Ce 49 231Ce 0 0840 有此式可知 Qe 与 Ce 呈线性关系 这表 明玉米芯对亚甲基兰的吸附与 Langmuir 吸附等温线方程相吻合 吸附常数 b 0 0203 它与吸附强度有关 该参数越大 说明吸附剂对低浓度的溶液吸附 性能越好 Freundlich 吸附等温线所需数据如下表 拟合结果如下图 时间 min 吸光度吸附后浓度 Ce mmol l 吸附量 Qe mg g lgCe lgQe 21 624 0 02834463 2 0 01888512 2667 1 54752917 71 1 72388018 99 51 086 0 01891994 8 0 02202668 4 1 72308006 16 1 65705087 87 101 0250 01785135 0 02238288 3333 1 74832893 5 1 65008396 9 201 011 0 01760609 8 0 02246463 4 1 75433688 51 1 64850065 27 300 658 0 01142224 4 0 02452591 8667 1 94224856 67 1 61037471 63 600 530 00917994 0 02527335 3333 2 03716015 73 1 59733713 1 1500 477 0 00825148 6 0 02558283 8 2 08346783 28 1 59205127