高锰酸钾改性花生壳对水中酸性品红的吸附特性研究

太原工业学院毕业论文前言1.1研究背景每个生命和它的健康都需要水来维系，水在地球上覆盖的面积虽然有71%，但是淡水资源却是非常的有限，人类能够真正利用的确仅仅只有江河湖泊和地下水中的一小部分，只占地球总水量的0.26%。在全球各个国家中，我国是一个缺水比较严重的国家。我国的淡水资源总量大概为28000亿立方米，占到了全球淡水资源的6%，位居世界第四位。即使这样，我国每人平均拥有的水资源量却仅仅只有2300立方米，是世界平均水平的1/4，全球范围内属于水资源最贫乏的国家之一。同时，我国又是世界上用水量最大的国家。仅仅2002年这一年，全国范围内淡水的用量就高达到5497亿立方米，大约占每年世界淡水取用量的13%。伴随这个，我国的水资源污染日趋严重。在我国，造成水污染的两个重要因素是工业污染和城市污水。其中，工业污水占水污染的69%，而生活废水占31%。就工业废水这一方面，纺织印染业是主要的排放源，排放超过80%的纺织废水。根据统计的数据显示，在2008年，纺织工业排放的废水就已经达到了23亿吨，位于工业行业的前3位，占全国工业废水总排放量的10.60%。因为中国的工业状况，各行各业都需要染料，所以在生产过程中产生的印染废水也相对较高，染料使用过程中的耗水量也大。印染厂每加工100m织物，就会产生3~5吨废水[1]。人类可用水资源太少，而印染废水的产量大，污染相对严重，这就直接威胁着人类的生活和生产，因此，印染废水的处理迫在眉睫。1.2本课题研究的目的及意义我国纺织印染工业产生的废水不但污染物浓度高、色度深，而且排放量大、结构复杂,大多是不易被生物降解的。而其中酸性品红是水溶性酸性染料的代表，其结构中含有对生物呈强抑制作用的苯环，并且为高共辆分子体系，很难采用生物化学方法降解成小分子[2]。因此，印染废水的处理一直以来都作为环境科学的研究重点。在传统吸附剂中，活性炭为其主要的一种，对染料具有良好的吸附性能，但由于不易再生且价格昂贵，使得处理印染废水的成本太高。而农作物废弃物如果壳、秸秆、蔗渣、玉米芯和花生壳等含有比较丰富的纤维素。纤维素包含有许多优点，例如其分子内含有大量亲水羟基，该羟基拥有比表面积大和多孔性的特点，使这类农作废弃物拥有很好的吸附性。而纤维素又作为天然高分子材料的一种，在自然界中拥有巨大的储存量。同时，纤维素还具有价格低廉且容易获得，容易被微生物降解，不会给周围环境造成二次污染的特点。而且农作废弃物可以作为吸附材料的种类非常丰富，花生壳就是其中一种。花生在我国作为主要经济作物和主要油料作物，花生总质量的1/3都是那些废弃的花生壳，而花生壳里面有75%~80%都是纤维素。而通过使用高锰酸钾对花生壳进行改性后，使得花生壳的表面增加更多的孔隙和通道，把原来的纤维素连接打断，让花生壳表面上的纤维素暴露出更多的化学键，这使得花生壳比表面积增大，并且有利于花生壳上的有效吸附位点与溶液中酸性品红的接触和新官能团的接入。同时，在改性时还打断了花生壳中纤维素里的β-1,4-糖苷键，它主要是链接葡萄糖分子的化学键，并破坏了部分纤维素上的葡萄糖基中的分子环，而在打断的化学键上连接了更多的羟基，可能还含有其他的官能团，这大大提高了花生壳对酸性品红的吸附性能，增加了改性花生壳的吸附容量。有其他的研究发现，花生壳通过高锰酸钾改性后，能让其等电点减小、比表面积变大和含氧官能团更加丰富，同时也能使高锰酸钾氧化生产二氧化锰聚集在花生壳的表面，让花生壳的吸附性能更好。因此，本研究能为花生壳在废水处理方面的运用提供实际依据。1.3国内外研究进展印染废水是一种有机废水，含有致突变、致癌、致畸的化合物，它的特点是COD和BOD的变化大，色度大，难生物降解等。在目前，则是公认的一种难处理的工业废水。其中酸性品红是一种三苯甲焼染料,分子式见图1.1[3]。图1.1酸性品红分子式因为酸性品红会在溶液中电离出Na+,所以本身变成带负电荷的阴离子,因此被称做酸性染色剂。酸性品红主要应用在生物染色剂、鉴定氯离子等。在医院、石油化工、生物化学等行业都有广泛的应用。酸性品红的特点是有较强的染色性能和具有毒性,分子里含有对生物起到强抑制的苯环结构,,在降解时会面临一定的困难[4]。目前对其在废水中的去除的研究较少,主要集中在光催化氧化、电催化降解和吸附方面。徐蕾等[5]采用高压萊灯为灯源,考察了H2O2与UV/Ti02协同体系对酸性品红的降解效果,在初始pH为7,Ti02用量为0.2g/L时,降解效果较好。并且发现当pH〉8时,酸性品红溶液会发生褪色现象；Hoffmann等[6]用纳米级的Ti02对酸性品红进行光催化氧化降解,结果表明,在用量为0.25g/L时,3h后降解率可达95%;孙润录等[7]的实验结果表明，通电降解会使酸性品红在电场的作用下迁移到阴极附近,在达到一定的浓度后去除,会取得了较好的效果;汤敏等[8]和Ayarif等[9]都用钠基膨润土对酸性品红进行过吸附实验,发现酸性品红在常温条件下能自发进行吸附,且随着温度的升高,吸附量有变大的趋势。叶琳、白雪和陈宏[10]表明改性豆渣对酸性品红的吸附既存在物理吸附又存在化学吸附，豆渣对酸性品红的吸附反应是自发进行的，是吸热反应，是熵增加的过程。总体来讲,以上所叙述的对里面含酸性品红的废水的处理方法,都取得了阶段性的成果。但不管是电催化还是光催化降解,都需要消耗大量的能量,且在操作上也具有一定的难度。钠基膨润土作为吸附剂也存在着或多或少的问题，比如制备时就存在难度。因此,寻求一种无污染、操作方便、低廉、高校的吸附剂是当前研究人员重点关注的问题。在这前提下,使用生物质类材料作为吸附剂的基础制备材料,吸附废水中的酸性品红，再对其进行研究,这具有极其重要的研究意义。在进行农业以及林业生产过程中产生的淘汰物被称作农业废弃物，包括秸秆。木屑、谷壳等的生物质是农业废弃物的主要类型。在经济学的方面，农业废弃物就是指农业的生产和再生产过程中，资源的投入与产出的能量和物质之间的差额，是资源在使用的过程中物质和能量流失的比例。农业废弃物的数量巨大，并且拥有价格低廉、循环再生且周期短、能进行生物降解、不会对环境造成污染和绿色能源等众多优点，而且在它们的结构中也有孔隙度高、比表面积大和容易与染料离子发生物理吸附的特点。McKay[11]等发现废水中的酸性红114、酸蓝25、碱性红22和碱蓝69四种染料可以被甘蔗渣良好的吸附处理。GongRenmin等[12]表明花生壳在作为为离子型染料吸附剂时，会对染料废水进行很好的处理。杨莉、赵晖[13]用花生壳粉作为吸附剂来吸附水溶液中的活性染料的研究表明，花生壳粉对活性黄M－3RE、活性蓝M－2GE、活性红3BS染料均有较好的吸附效果。邹卫华、李苛等[14]表明花生壳对阳离子染料亚甲基蓝、中性红和孔雀石绿具有很好的去除效果.染料初始浓度、pH值、吸附时间和浓度对吸附有影响.吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich方程,吸附过程均符合准二级动力学模型。最近几年，我国在处理染料废水时，也逐渐开始利用农业废弃物作为吸附剂进行吸附，这样不但充分的利用了农业废弃物，开辟了农业废弃物被利用的新途道路，同时也能高效率地去除废水中的染料，达到变废为宝的目的,对我国开发以保护环境为目的的环保高效的新技术，提供了一个长远的发展方向，因此具有深远和现实的重要意义。1.4课题研究的内容本文以花生壳为研究对象，研究花生壳经高锰酸钾改性后对酸性品红的吸附性能，具体包括：(1)研究在经过高锰酸钾改性后的花生壳对溶液中的品红的吸附性能，研究改性过后的花生壳投加量、酸性品红的初始溶度、对酸性品红的吸附时间以及溶液pH对吸附性能的影响。(2)用Langmuir模型和Freundlich模型的吸附等温方程分别对经过高锰酸钾改性的花生壳吸附酸性品红的吸附等温数据进行拟合分析(3)利用吸附时间对吸附性能影响的数据，分别使用比较常用的两种动力学模型对改性花生壳吸附酸性品红的数据进行拟合，分析吸附的动力学模型。1.5本课题研究路线本课题研究路线图如图1.2所示。模型选取模型选取和误差分析最优条件下花生壳最优条件下花生壳剪碎高锰酸钾改性花生壳对水中酸性品红的吸附特性研究 剪碎高锰酸钾改性花生壳对水中酸性品红的吸附特性研究投加量投加量原材料准一、准二级原材料准一、准二级动力学模型和等温拟合时间时间改性改性数据分析改性花生改性花生壳浓度浓度pHpH图1.2实验流程图2材料与方法2.1实验药品与仪器2.1.1实验材料实验中花生壳来自附近农家，剖去花生粒后，将花生壳在自来水中浸泡几个小时后清洗几遍去除其上粘附的污泥和杂质，再用去离子水冲洗2~3遍，在60℃恒温下烘干，剪成1cm2的小块，密封保存备用。2.1.2实验仪器试验器皿：200mL锥形瓶，100mL容量瓶，250mL、500mL、1000mL烧杯，培养皿，玻璃棒，1L容量瓶，100mL量筒，1mL、5mL、10mL移液管等。实验主要仪器见表2.1。表2.1主要实验仪器仪器名称型号生产厂家电子天平CP224C奥豪斯（上海）仪器有限公司电热鼓风干燥箱101A-1上海实验仪器长有限公司可见分光光度计T722上海精密科学仪器公司pH测量仪MP523-01上海三信仪表厂磁力加热搅拌器79-1常州国华电器有限公司2.1.3实验药品及试剂实验所用药品及试剂见表2.2。表2.2实验所用药品及试剂试剂名称化学式生产厂家高锰酸钾KMnO4天津市申泰化学试剂有限公司酸性品红C20H17N3Na2O9S3天津市光复精细化工研究所氢氧化钠NaOH天津市百世化工有限公司盐酸HCl天津市科密欧化学试剂有限公司2.2实验方法2.2.1改性花生壳的制备首先，将预处理后的花生壳浸泡在浓度为15g·L-1的高锰酸钾溶液中，投加比例为每1L溶液中加入10g花生壳材料，然后在常温下以磁力搅拌器搅拌改性反应为24h，改性完成后用去离子水清洗三到四次，直至清洗后的水无明显颜色，最后将其放入烘箱中以60℃恒温烘1~2d，取出后密封保存。2.2.2酸性品红的配制用少量去离子水溶解0.1g酸性品红粉末，用去离子水定容于1000ml的容量瓶中，溶液浓度为100mg/L。以配置的标准浓度为100mg/L的酸性品红溶液为母液，使用时将其稀释成所需浓度。2.2.3酸性品红标准曲线的测定以配置的标准浓度为100mg/L的酸性品红溶液为母液，分别配制0mg/L、1mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L的溶液，去离子水为参比，用紫外-可见分光光度计在540nm处检测。得到上述各标准溶液的吸光度，并以酸性品红浓度C为纵坐标，吸光度A为横坐标，作标准曲线图2.1，得吸光度A与酸性品红浓度C的数学关系式。图2.1酸性品红标准曲线根据图，可以得到吸光度A与酸性品红浓度C的数学关系式，即：式中：c——溶液中酸性品红浓度，mg/LA——吸光度2.2.4单因子影响吸附累加实验花生壳投加量对吸附性能的影响量取浓度为10mg/L酸性品红溶液50mL放入250mL锥形瓶中，投加量分别为：0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.8g。实验条件：静置24h，室温(25°C)。测量方式：静置24h后取上清液用紫外-可见分光光度计在540nm处测吸光度，完成后,做好记录。吸附时间对吸附性能的影响量取浓度为10mg/L的酸性品红溶液50mL放入250mL锥形瓶，称取一定量的吸附剂进行吸附实验，取样时间分别为10min,、30min、60min、90min,、120min、240min、360min、480min、600min和720min。实验条件：室温(25°C),，静置24h，最佳投加量。测量方式：静置24h后取上清液用紫外-可见分光光度计在540nm处测吸光度，完成后，做好记录。溶液初始浓度对吸附性能的影响分别量取初始浓度为5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L和30mg/L的酸性品红50mL，称取一定量的吸附剂进行吸附实验。实验条件：室温(25°C)，静置24h，最佳投加量，最佳吸附时间。测量方式：静置24h后取上清液用紫外-可见分光光度计在540nm处测吸光度，完成后,做好记录。溶液初始pH对吸附性能的影响在250mL锥形瓶中，先加入50mL浓度为10mg/L的酸性品红溶液，通过0.5mol/L的NaOH溶液和0.5mol/L的盐酸溶液调节pH值，再分别加入相同质量的改性花生壳，静置24h。待吸附完成后，取上清液用紫外-可见分光光度计在540nm处测吸光度，并做好实验记录。2.3分析方法2.3.1吸附量和吸附率的计算吸附剂的吸附效果常用吸附量和吸附率来衡量。吸附量的计算吸附量，也就是吸附容量，是反应吸附剂吸附性能的一项重要指标，吸附容量大的吸附剂更具有潜力。它表示单位质量的吸附剂吸附的吸附质的量，通过吸附后溶液中剩余的吸附质的量来计算吸附剂的吸附量，其计算公式如下：（2.1）式中:q——吸附量，mg/g；c0——溶液中离子初始浓度，mg/L；c——吸附反应后溶液中的剩余离子浓度，mg/L；v——溶液体积，L；m——投加吸附剂的质量，g。吸附率的计算公式吸附率，是反应吸附剂吸附性能的另一项重要指标，表示在吸附溶液中被吸附剂吸附的吸附质占总的吸附质的百分比，可依据溶液中剩余的重金属离子浓度与初始重金属离子浓度的比来计算，计算公式如下：（2.2）式中：Q——吸附剂对重金属溶液的吸附率，％;c0——溶液中离子的初始浓度，mg/L;c——吸附反应后溶液中的剩余离子浓度，mg/L。2.3.2吸附等温线在吸附达到平衡时，吸附质的吸附量和吸附的平衡浓度之间的关系可以通过吸附等温线来表达，也可用其来判定某种吸附剂对污染物的吸附率。吸附质与吸附剂接触后，两者分子之间互相发生了作用，在刚开始反应时由于吸附剂的表面存在较多的活性位点，吸附的速率大于解吸的速率，最终因两种速率相等而达到动态平衡，这种现象称作吸附平衡；同时，温度的变化又会对吸附平衡造成影响，致使最后在不同温度下达到新的平衡。平衡时的吸附容量称为吸附平衡容量，通常用qe来表示，单位重量吸附剂所能吸附的吸附质的数量称为吸附容量，通常以q表示。根据不同的吸附模式，建立的吸附等温式也不同，利用等温式可作出等温线。在研究中应用较多的吸附等温线有Langmuir等温式、Freundlich等温式[15]。Langmuir等温式Langmuir等温式是在浓度比较的理想溶液中，吸附质和吸附剂的吸附位是相同的，并且每个吸附位点之间没有物质转运，在单组分吸附状态下，吸附剂表面比较均匀处的吸附能力大小基本一致，吸附剂对吸附质的吸附达到动态平衡后，对吸附质的吸附量能达到最大。其代表着能量恒定。利用速率方程导出Langmuir等温式：（2.3）式中：qe——吸附剂对吸附质的吸附达到动态平衡后的吸附量，mg/g；qm——饱和吸附量，mg/g；b——与吸附有关的常数；Ce——吸附平衡浓度，mg/L。可转为线性表达式：（2.4）通过实验得到的数据，以Ce/qe为纵坐标，以Ce为横坐标作图，然后拟合得到一条直线，再根据拟合直线的斜率和截距分别求出饱和吸附量qm和常数b。Freundlich等温式表面不是均匀的吸附剂一般用Freundlich模型来描述，其吸附剂表面的覆盖度直接影响吸附平衡常数。同时，这适用吸附剂吸附浓度比较高的吸附质的现象。其公式为：（2.5）或表达为：（2.6）式中：KF，n——和吸附有关的常数，受到周围温度和吸附剂的物理性质的影响。Freundlich吸附等温模型应用得比较普遍，根据Freundlich模型理论，kF表示吸附剂对吸附质吸附的单位吸附能力；n表示吸附剂吸附吸附质的吸附强度，当n值越大时，吸附剂的吸附性能就越好；其中n<0.5时，对吸附质的吸附很难进行；当n在2~10之间时，吸附则比较容易进行。2.3.3动力学研究在一般的研究中，时间和吸附过程的关系可通过吸附动力学来表示。静态吸附平衡通常在固体和液体接触一段时间后才能建立的，它表示吸附剂对吸附质吸附的极限情况。然而在实际的操作中，固相和液相的接触时间一般是有限的，吸附剂对吸附质吸附的吸附量取决于吸附速率。本研究采用应用较多的一级和二级动力学模型进行研究。一级动力学模型ln(qe-qt)=lnqe-k1t（2.7）式中：qe——平衡吸附量，mg/g；qt——t时的吸附量，mg/g；K1——一级吸附速率常数，1/min。二级动力学模型准二级动力学模型假设吸附过程发生在局部的吸附位点，吸附质之间没有相互作用，最大吸附量相当于单层包和吸附量，且解吸速率和吸附速率相比可以忽略不计[16]。t/qt=l/(k2qe2)+(l/qe)t（2.8）式中：k2——二级吸附速率常数，g/（mg/min)。3实验结果和讨论3.1改性花生壳投加量对吸附效果的影响在50mL的10mg/L酸性品红溶液中分别投加0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.8g和1.0g的花生壳，吸附一段时间后测其吸光度。测定的结果见图3.1。图3.1不同改性花生壳投加量下的吸附率结合图3.1中可以看出，随着改性花生壳投加量的增加，对酸性品红的吸附率也随着增加，即花生壳的投加量从0.1g增加到1.0g时，其吸附率也从60%增加到88%。这是由于改性花生壳的量增加提供了更多的活性吸附位点,也增加了染料与改性花生壳的接触面积,因此去除率增加了。3.2吸附时间对吸附效果的影响在去除率最高时的投加量的条件下，在50mL浓度为10mg/L的酸性品红溶液中采用吸附时间分别为10min,、30min、60min、90min,、120min、240min、360min、480min、600min和720min进行吸附，然后测定其吸光度，得到图3.2。图3.2不同时间的吸附效果从图3.2中不难看出，改性花生壳对酸性品红的吸附随着吸附时间的增加，吸附率逐渐增加。吸附开始时，吸附率增加的比较快，到120min为75%，紧接着吸附率增加比较缓慢，吸附时间到240min时，改性花生壳的吸附率为87%，然后逐渐区域平稳，吸附率平均在86%。当吸附开始的时候，改性花生壳的外表面则主要进行酸性品红的吸附，所以吸附得比较快；随着吸附的的不断进行，酸性品红的浓度在逐渐减小，同时，酸性品红向花生壳内部扩散的阻力也在逐渐增加，致使改性花生壳对酸性品红的吸附速率变慢；随着吸附到最后，对酸性品红的吸附主要在花生壳的内表面进行，由于溶液中酸性品红的浓度越来越小，推动力跟着减小，致使吸附率维持在86%左右。因此，可以得出，改性花生壳吸附酸性品红的平衡时间为240min上下。3.3酸性品红初始浓度对吸附的影响选取改性花生壳投加量为0.2g，然后分别量取初始浓度为5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L和30mg/L的酸性品红50mL进行改性花生壳吸附，静止240min，然后测其吸光度，得到图3.3。图3.3不同初始浓度下的吸附效果从图中可以看出，改性花生壳吸附吸附溶液中的酸性品红，初始浓度在5mg/L到10mg/L时，随着初始浓度的增加，其吸附效果也随着增加，当浓度为10mg/L时吸附率为最好，其为85.1%，随后出现转折，呈下降趋势。这主要是因为改性花生壳投加量和吸附位点是正比的。在花生壳对酸性品红的吸附达到平衡时，随着溶液中酸性品红初始浓度的增加，吸附率跟着缓慢下降。因此，可以得出酸性品红的最佳初始浓度为10mg/L。3.4pH对吸附性能的影响选取改性花生壳0.2g，酸性品红的初始浓度为10mg/L，分别配制pH值为1、3、5、7和9的酸性品红溶液进行改性花生壳吸附，静置吸附240min，然后测定其吸光度，得到图3.4。图3.4不同pH下的吸附效果通过对以上图形的分析可以得出，改性花生壳吸附水中酸性品红的吸附效果随这pH的增大而增加，当pH为7时为最好，紧跟着出现下降趋势，即在酸性条件下，酸性品红的吸附率随着pH的增大而增大。这是因为在酸性的条件下，溶液中H+的含量较大，酸性品红中的助色基团带负电荷[17]，致使溶液中的H+会与酸性品红的助色基团产生静电引力，从而与改性花生壳结合的染料就少；当pH=7时，去除率最大，达到86%；pH>7时，溶液中含有OH-，会与带负电的酸性品红产生竞争，使得改性花生壳上有限的吸附位点与较少的酸性品结合，从而使得去除率降低。所以，改性花生壳吸附酸性品红时，溶液的pH最佳约为7。3.5改性花生壳对酸性品红的吸附等温线通过实验，得到酸性品红的初始浓度和吸附量相对的关系曲线，如图3.5所示。图3.5酸性品红初始浓度和吸附量关系曲线用图3.5中的数据进行Freundlich等温方程式和Langmuir等温方程式拟合得到拟合示意图3.6和图3.7，各模型拟合得到的参数如表3.1所示：图3.6改性花生壳吸附酸性品红的Langmuir模型拟合图3.7改性花生壳吸附酸性品红的Freundlich模型拟合表3.1改性花生壳吸附酸性品红的等温方程拟合参数Langmuir模型Freundlich模型温度/Kqm/(mg·g-1)b/(L·mg-1)r2kF/(mg·g-1)nr2298.1510.27750.09760.20321.10951.3680.6584由表3.1和图3.6和图3.7可知，Freundlich等温方程相比Langmuir等温方程能更好的描述改性花生壳吸附酸性品红的过程，并且有文献报道，高浓度吸附适合Freundlich理论的拟合，而它的本身理论也是建立在适用于非匀质表面的混杂吸附而非单分子层吸附，而本试验拟合的结果也符合这个现象。Freundlich理论表明:改性材料对酸性品红的吸附行为以多层吸附为主,表面覆盖度充分，吸附能很好的进行。其中，Freundlich模型中，n>0.5，说明酸性品红比较容易被改性花生壳吸附。3.6改性花生壳吸附酸性品红的动力学研究3.6.1吸附平衡实验本实验采用改性花生壳为吸附剂，在吸附率最高时的投加量的条件下，在50mL浓度为10mg/L的酸性品红溶液中，在10min,、30min、60min、90min,、120min、240min、360min、480min、600min和720min分别取样，然后测定其吸光度，实验结果如图3.8所示。图3.8酸性品红的吸附动力学曲线图3.8的结果表明，在吸附时间10min~120min之间，吸附量随着时间的增加而增加，变化量比较快；当吸附时间为120min~240min时，改性花生壳对溶液中酸性品红的吸附量增加得比较缓慢，当吸附时间为240min时达到吸附动态平衡，其吸附量为2.17mg/g；240min之后，对吸附质的吸附维持在2.17mg/g左右。3.6.2吸附动力学模型准一级动力学模型以ln(qe-qt)为纵坐标，再以时间t为横坐标。对改性花生壳吸附溶液中酸性品红的动力学平衡实验数据进行拟合，拟合结果如图3.9图3.9准一级动力学模型拟合准二级动力学模型以t/qt为纵坐标，时间t为横坐标，对改性花生壳吸附溶液中酸性品红的动力学平衡实验数据进行拟合，得到的结果如图3.10所示。如图3.10准二级动力学模型拟合将吸附平衡实验的数据用以上两种动力学模型对其进行线性拟合，求的参数列于表3.2中。表3.2动力学模型相关参数准一级动力学模型准二级动力学模型qe1（mg/g）K1（1/min)r2qe2（mg/g）K2（g/（mg/min））r20.89030.00810.74902.40790.00680.9914由动力学模型线性相关系数R2可知，其相关系数R2>0.99，这说明改性花生壳对溶液中酸性品红吸附试验的数据与准二级动力学模型相符合，其偏离程度较小，改性花生壳吸附酸性品红的行为可通过准二级动力学模型来描述；拟合所得出的平衡吸附量与试验得到的平衡吸附量相对接近。准二级动力学包含了颗粒外扩散、外表面吸附、内扩散内、表面吸附等吸附过程[18]，它能真实全面的描述改性花生壳对酸性品红的吸附过程。4结论本论文通过大量的实验，其中包括酸性品红的标线和各个单因素对改性花生壳吸附酸性品红的影响的研究。得到以下结论:改性花生壳吸附酸性品红的吸附率最高的投加量为1g，其最佳吸附平衡时间为240min、最佳酸性品红初始浓度为10mg/L和最佳pH为7。通过Freundlich模型的拟合，能好的的得出改性花生壳对酸性品红是比较容易吸附的。通过对准二级动力学的拟合，它能更好地描述改性花生壳吸附酸性品红的行为。花生壳的来源相当广泛，价格低廉，通过高锰酸钾改性后吸附能力更加突出，对酸性品红有很好的吸附率。在染料废水的处理中，花生壳最为一种吸附剂，不但具有一定的吸附能力，还可以节约生产成本，有很大的显示意义。目录TOC\o"1-2"\h\z第一章总论 11.1概述 11.2项目单位简介 11.3编制依据和范围 11.4项目基本情况 21.5项目建设背景 31.6项目建设的意义及必要性 4第二章市场分析 62.1我国生猪养殖形势分析 62.2猪肉产品市场供需现状 72.3我国生猪产业发展趋势与猪肉消费展望 92.4市场风险分析 13第三章行业示范效应与建设规模 143.1建设内容与规模 143.2行业示范效应 14第四章建设条件和场址选择 164.1建设条件 164.2场址选择 20第五章技术方案、设备方案和工程方案 215.1污水处理技术方案 215.2污水处理设备方案 27第六章总图运输与公用辅助工程 296.1厂区概述 296.2总图布置 296.3给排水 306.4供配电系统 326.5消防工程 33第七章环境保护与安全生产 357.1环境保护 357.2“三废”治理措施 357.3劳动卫生与安全 37第八章节能 388.1设计依据 388.2设计的指导思想 388.3设计方案的节能措施 39第九章项目组织管理与实施进度 409.1项目管理 409.2实施进度 409.3工程招投标 40第十章项目投资估算与资金筹措 4310.1投资估算依据 4310.2建设投资估算 4310.3资金筹措方案 45第十一章项目国民经济及环境效益评价 4611.1经济评价依据 4611.2经济评价主要参数与说明 4611.3经济评价费用调整计算 4711.4经济效益计算 4911.5国民经济评价结果及主要指标 4911.6项目环境效益分析 50第十二章结论与建议 5112.1结论 5112.2建议 51目录第一章总论 11.1项目背景 11.1.1项目名称及承办单位 11.1.2承办单位 11.1.3项目建设地点 11.1.4可行性研究报告编制单位 11.2报告编制依据和研究范围 11.2.1报告编制依据 11.2.2研究范围 21.3承办单位概况 21.4项目提出背景及必要性 31.4.1项目提出的背景 31.4.2项目建设的必要性 41.5项目概况 51.5.1建设地点 51.5.2建设规模与产品方案 51.5.3项目投资与效益概况 51.6主要技术经济指标 6第二章市场分析及预测 82.1绿色农产品市场分析及预测 82.1.1生产现状 82.1.2市场前景分析 92.2花卉市场分析及预测 112.2.1产品市场现状 112.2.2市场需求预测 122.2.3产品目标市场分析 132.3中药材产品市场分析及预测 132.3.1产品简介 132.3.2产品分布现状分析 152.3.3市场供求状况分析 162.3.4市场需求预测 17第三章建设规模与产品方案 203.1项目的方向和目标 203.2建设规模 203.3产品方案 213.3.1优质高产粮食作物种植基地 213.3.2无公害蔬菜种植基地 213.3.3中药材种植基地 213.3.4花卉种植基地 21第四章建设场址及建设条件 224.1建设场址现状 224.1.1建设场址现状 224.1.2厂址土地权属类别及占地面积 224.2建设条件 224.2.1气象条件 224.2.2水文及工程地质条件 234.2.4交通运输条件 234.2.5水源及给排水条件 244.2.6电力供应条件 244.2.7通讯条件 244.3其他有利条件 244.3.1农产品资源丰富 244.3.2劳动力资源充沛 254.3.3区位优势明显 25第五章种植基地建设方案 265.1概述 265.1.1种植基地运营模式 265.1.2种植基地生产执行标准 265.23000亩优质高产粮食作物种植基地建设方案 285.2.1品种选择 285.2.2耕作技术 285.2.3种植基地建设内容和产量预期 335.32000亩无公害蔬菜种植基地建设方案 345.3.1概述 345.3.2无公害蔬菜质量标准 345.3.3蔬菜栽培与田间管理 355.3.4种植基地建设内容和产量预期 375.42000亩中药材种植基地建设方案 385.4.1概述 385.4.2GAP基地建设要求 385.4.3选择优良品种 395.4.4金银花栽培与田间管理 395.4.5种植基地建设内容和产量预期 435.52000亩花卉种植基地建设方案 445.5.1概述 445.5.2技术方案 455.5.3种植基地建设内容和产量预期 49第六章田间工程及配套设施建设方案 516.1概述 516.23000亩绿色粮食作物种植基地灌溉方案 516.2.1总体布局 516.2.2设计依据 526.2.3灌溉制度的确定 526.2.4渠道衬砌工程设计 536.32000亩无公害蔬菜种植基地灌溉方案 556.3.1总体布局 556.3.2设计依据 556.3.3主要设计参数 566.3.4灌水器选择与毛管布置方式 566.3.5滴灌灌溉制度拟定 576.3.6支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定 586.3.7网统布置与轮灌组划分 596.3.8管网水力计算 606.3.9水泵扬程及选型 646.42000亩中药材种植基地灌溉方案 656.4.1设计依据 656.4.2设计参数 656.4.3喷头选型和布置间距 656.4.4灌溉制度 666.4.5取水工程规划布置 686.4.6管网水力计算 706.4.7机泵选型 726.52000亩花卉种植基地灌溉方案 726.5.1设计依据 726.5.2微灌主要设计参数 726.5.3微灌灌水器选择与毛管布置方式 736.5.4微灌灌溉制度拟定 746.5.5微灌支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定 756.5.6微灌网统布置与轮灌组划分 766.5.7微灌管网水力计算 776.5.8水泵扬