改性水果皮对水中六价铬吸附性能

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ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

2013年第5期现代工业的迅速发展产生了大量含重金属废水，对环境和人体健康造成严重危害[1]。如何消除重金属的危害并有效地回收贵重金属是当今环境保护工作面临的突出问题。废水中重金属的处理一般采用传统的物理化学方法。当水中的重金属浓度较低（<100mg ·L -1）时，不仅去除率不高，而且存在运行费用高等问题[2]。生物吸附技术作为新兴的重金属去除技术，愈来愈受到人们的关注。生物体及其衍生物对水中重金属的吸附作用，包括细胞的不同部位对重金属离子的络合、离子交换、吸附和无机微沉淀等能够吸附重金属及其它污染物的生物材料称为生物吸附剂。生物吸附剂主要有细菌及真菌类、海藻类和壳聚糖类，与传统的吸附剂相比，具有以下主要特征：（1）适应性广，能在多种pH 值、温度及加工过程下操作；（2）金属选择性高，能从溶液中吸附重金属离子而不受碱金属离子的干扰；（3）金属离子浓度影响小，在低浓（<10mg ·L -1）和高浓度（>100mg ·L -1）下都具有良好的金属吸附能力；（4）对有机物耐受力好，有机物污染（≤5000mg ·L -1）不影响金属离子的吸附；（5）再生能力强、步骤简单，再生后吸附能力无明显降低[3]。但利用原渣进行吸附存在着吸附能力较低，由于可溶性有机物质溶解而导致水中化学耗氧量增加等问题[4-6]。因此，常对其进行化学改性以提高吸附容量和化学稳定性。

本实验分别对苹果皮、柚子皮进行改性，比较两者对六价铬溶液的吸附性能，分析吸附过程中的影响因素。此外，还对两种改性吸附剂做了初步的动力学分析。

1

实验材料和方法

1.1

实验材料

苹果皮与柚子皮经自来水与蒸馏水洗净后于80℃烘干至质量恒重，粉碎，过孔径为420μm 的筛，储存备用。取重铬酸钾1.1295g 溶于500mL 锥形瓶中制备六价铬离子溶液。1.2吸附剂的制备

各取50g 柚子皮与苹果皮粉末与250mL 无水乙醇、125mL 浓度为0.5mol/L 的NaOH 溶液与125mL 水混合，浸泡并搅拌24h ，用蒸馏水洗至中性，离心后过滤烘干；将所得固体在用体积分数为1%的巯基乙酸浸泡并搅拌24h ，然后用蒸馏水洗至中性，离心过滤烘干，在70℃干燥箱中干燥24h ，所得吸附剂储存备用[7]。1.3实验方法1.3.1吸附实验

取相同的25mL 质量浓度为50mg/L 六价铬离子溶液2份于2个250mL 具塞锥形瓶中，加入0.10g 吸附剂，然后放入25℃水浴恒温振荡器振荡。每隔20~30min 用NaOH 或HCl 调节pH 值，保证吸附在稳定的pH 值下进行。将其放入至预定时间，离心分离进行过滤，取上清液用原子吸收分光光度计与相应标准工作曲线测定两种改性的生物

吸附剂对滤液中铬离子的吸附容量。

吸附容量q e =（C 0－C e ）V /m ，

式中：

C 0———

吸附前溶液中亚甲基蓝的起始质量浓度，mg/L ；C e ———

吸附后溶液中亚甲基蓝的剩余质量浓度，mg/L ；m ———

吸附剂质量，g ；V ———

亚甲基蓝溶液体积，L 。图1六价铬吸附标准曲线

1.3.2

吸附动力学试验

取铬离子质量浓度为50mg/L 的溶液25mL ，加0.10g 吸附剂，调节铬离子溶液的pH 值为5.3，于25℃恒温振荡不同时间后（0~120min ），离心分离，测定滤液中铬离子质量浓度。

2结果与讨论

2.1影响因素分析2.1.1温度的影响

实验分别在25℃，30℃，35℃，40℃，50℃条件下恒温振荡2h ，其他条件如1.3.1的吸附实验方法。实验结果如图2，由图可知，两种吸附剂在吸附含铬废水时随着温度的增加而不同变化。当温度增加到30℃之前，改性柚子皮吸附量体现逐渐增加的趋势，改性苹果皮呈逐渐减小的趋势，但是苹果皮的吸附量大于柚子皮。当温度到40℃之后，两种改性吸附剂都趋于平衡，柚子皮对于六价铬溶液的吸附量大于苹果皮。

2.1.2六价铬离子浓度的影响

改性水果皮对水中六价铬吸附性能研究

徐铮1周雪2何磊3

（1．保定电力职业技术学院，河北保定071051；2．华北电力大学，河北保定071051；

3．北京国寰天地环境技术发展中心有限公司，中国北京100029）

【摘要】利用巯基乙酸方法对苹果皮、柚子皮进行改性处理。通过在不同温度、吸附剂质量和六价铬溶液浓度的条件下，对改性后的苹果皮和柚子皮吸附六价铬溶液的吸附性能进行比较。结果表明，温度、吸附质浓度对吸附剂的吸附效果影响明显。二者的吸附过程都符合二级动力学方程。

【关键词】改性；苹果皮；柚子皮；六价铬

Research on Modified Peel in Adsorption of Hexavalent Chromium Solution

XU Zheng 1Z HOU Xue 2H E Lei 3

(1．Baoding Electric Power Vocation And Technology College,Bao d ing Hebei,071051;2.North China Electric Power University,Baoding Hebei,071051;3.Beijing Kingdom Between Heaven and Earth Environmental Technology Development Center Co.,Beijing,100029,China)

【Abstract 】Apple,grapefruit peel was modified by acetic acid method.The adsorption effects of the modified apple and grapefruit peel by absorbing hexavalent chromium solution,at different temperatures,the sorbent mass and concentration conditions are compared.The results show that,temperature and the sorbent concentration can obviously influent the adsorption.Finally,preliminary pharmacokinetic analysis is used in the modification of apple peel and grapefruit peel.The two adsorption processes are in line with the two order kinetics equation.

【Key words 】Modified;Apple peel;Grapefruit peel;Hexavalent chromium 作者简介：徐铮（1983—），男，河北人，硕士，保定电力职业技术学院，讲师，研究方向为电厂环保、脱硫脱硝

。

○科教前沿○