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栽培

[桂花树价格]桂花秸秆生物炭对含铜废水影响的研究

时间:2019/10/6 6:38:15 浏览量:
  
  在监测环境的过程中,水污染一直是一个令人关注的问题。
  文以农业生产的桂花秸秆为原料,采用限碳碳化法制备生物炭,并研究了吸附废水中铜离子的性能。以及生物炭的剂量,振荡时间和铜离子。过正交实验研究了浓度和初始pH值对吸附效果的影响。验结果表明,可以通过桂花茎生物质中的碳去除废水中的铜离子。交因素表明,影响桂花秸秆生物炭吸附铜离子的因素有振荡时间> pH>初始浓度>添加量。佳水平组合包括3小时的振荡时间,0.6 g的剂量,10 mg / L的初始铜离子浓度,6.3的pH和95的消除率。
  5%。着人类科学技术的进步和工业的迅猛发展,越来越多的重金属元素以各种形式的工业废水进入地球的生态系统,构成对人类,动植物的生存和健康构成极为严重的威胁。业废水中的重金属来源非常多,破坏非常困难,很难安全地降解,并且非常容易富集动植物[1]。是重金属废水中最重要的类型。主要来源是:印染工艺,农药的生产与合成,橡胶加工,电镀和采矿。种未经处理的含铜废水直接排放到水中,水的生态环境和水质下降是对人类健康的重大隐患。此,含铜废水的处理是废水处理的主要目标。前,含铜废水的处理方法主要包括化学沉淀法[2],离子交换法[3],电解法[4],生物处理法[ 5],膜分离方法[6],吸附方法[7]。业固体废物是指在农业生产和耕种过程中从畜禽身上释放的有机物,包括耕种的秸秆,畜禽粪便,动物残渣和植物和有机废物。
  村农业对环境保护,生产效率和狭窄的生产体系​​知之甚少,因此大量的农业固体废物被直接燃烧或留给自己的设备使用。带来了环境污染的巨大风险,因此即将对农业固体废物进行管理。国秸秆总产量为8亿吨,其中稻草产量最高,桂花秸秆产量第二,这些秸秆使用独特,利用率低。中国,约有30%的秸秆直接用作燃料燃烧,其中20%的秸秆作为工业副产品生产,只有10%的秸秆用于牲畜饲料[8]。秆燃烧导致大量污染物的排放,不仅造成空气的严重污染,而且造成农业资源的大量浪费。物炭是一种多孔的,富含碳的细颗粒材料,是通过在有限的氧气条件下和相对较低的温度(<700°C)下热解生物质原料而产生的。为一种新型的吸附材料,材料的碳化可以有效减少温室气体的排放。
  于它富含大量养分,因此很可能在农业中修复土壤,增加土壤肥力并促进作物增产。桂花秸秆转化为生物炭的过程,不仅可以显着提高秸秆的使用价值,而且在适当的控制下,可以尽可能减少秸秆的燃烧和浪费,促进秸秆的同步化。态,社会和经济效益。长试剂和仪器实验中使用的桂花秸秆来自安徽省淮宁县茶陵市的农田。验中使用的无水硫酸铜,二乙基二硫代氨基甲酸钠,Tween-20,氯化铵,氢氧化钠,浓硫酸和浓盐酸均为分析纯。用的仪器主要包括BSA224S 1/1000电子秤(塞多利斯科学仪器有限公司),722G可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司),桂花树价格pH-25酸度计(上海亿仪器有限公司) 。Ltd。HY-6双层速度控制多功能振荡器(江苏金坛荣华仪器制造有限公司),马弗炉(上海北部至TNX1700-30马弗炉) 。
  物炭的制备称取一定量的杂质以除去刚玉坩埚中的桂花茎,盖上盖子并用锡箔纸包裹,将其放入马弗炉中,在3°C的煤中C,使其自然冷却至室温并称重。磨碳化产物,用1 mol / l盐酸处理4小时,并用蒸馏水洗涤直至洗涤液呈中性,然后将其置于80°C的烘箱中并在100目尼龙筛网供使用。定吸附的方法是在100 ml锥形烧瓶中准确除去一定浓度的铜离子溶液,然后在搅拌器中加入一定量的密闭瓶口生物质煤,然后放入搅拌器中。收期间,过滤移液管以吸收2 ml滤液在25 mL比色管中,向比色管中加入2 mL氨水和氯化铵缓冲溶液并充分摇匀,然后加入2 mL试剂铜(0.5%),然后在比色管中加入2 mL的2%。拌Tween-20溶液,用蒸馏水稀释至25 mL,静置5分钟,然后使用分光光度计测量460 nm处的吸光度。
  中:ηt是对应于时间t的去除率,%,C0是含铜废水的初始浓度,以mg / L为单位; Ct是吸附时间后残留的铜离子浓度,以mg / L为单位。离子模拟溶液为20 mg / L,体积为100 mL,生物碳含量为0,在室温,pH 6.0时为05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g。120rpm的振荡速率下,进行吸附2小时,并通过过滤确定滤液中铜离子的吸光度,并计算去除率。验结果示于图1中。

桂花秸秆生物炭对含铜废水影响的研究_no.286

  图1中可以看出,随着施加到令人愉悦的桂花秸秆上的生物炭量的增加,铜离子的去除效率增加。渐显现。生物炭含量为0.2 g时,吸附去除效果显着,去除率为74.5%,明显提高,去除率为:是96.5%,但就生产和经济效益而言。外观而言,当剂量低时,整体效益最佳[9]。附时间的影响实验中定义了七个不同的振荡吸附时间,分别为5分钟,1小时,4小时,8小时,12小时,18小时和24小时。7个装有0.2 ml生物炭和100 ml 20 mg / L铜离子模拟溶液的锥形瓶中,搅拌并在振荡器中以pH 6.0和120 rpm摇动。验结果如图2所示。图2可以看出,随着振荡时间的增加,生物炭对铜离子的去除率越来越高。荡时间为1h,消除效果明显提高,消除率为71.2%,振荡时间为2h。去除率为73.6%时,去除效率在接下来的2到24小时内缓慢增加,这可能是由于每单位吸附剂的吸附量吸附开始时趋于饱和,单位吸附剂随时间缓慢增加。离子的吸附[10],因此从处理效率的角度来看,吸附时间设定为2h是理想的。
  始铜离子浓度的影响使用7种不同的铜离子浓度分别为5、10、15、20、30、40、50 mg / L并在7个250 mL,0,加入2克生物炭和100毫升。模拟20 mg / L铜离子的溶液在pH为6.0和120 rpm的振荡器中进行振荡器2小时。验结果示于图3中,从图3可以看出,当铜离子的初始浓度在5至20mg / L之间时,消除速率随着初始离子浓度的增加而增加。其去除率随着浓度增加至20-40 mg / L而明显降低;当初始浓度为20 mg / L时,吸附效率可达到94.6%,桂花树价格初始铜离子浓度为40 mg / L,消除率降至27.2%, 50 mg / L时去除率为16.8%。0 mg / L时去除率降低的原因是,吸附的单位量随着浓度和浓度的增加而增加。吸附平衡时增加,但是由于初始浓度不高,消除率在20 mg / L之前就增加。在20 mg / L时达到临界点[11],导致降低消除率。液的PH效应在实验中,定义了7种不同的pH,分别是2.3、3.0、3.7、4.5、5.1、6和6.3在20 mg / L的0.2 ml Biochar和100 ml锥形瓶中搅拌模拟铜离子的溶液,并在120 rpm的振荡器中吸附2小时。验结果如图4所示。图表明,当pH值较低时,去除效率会降低,并且随着pH值的增加,去除率会增加[12]。pH值为3.7时,功效的增加最为明显,而在pH值大于5时,去除效率则更高。加,最高去除率可达到86.3%。种现象可能是由于吸附和化学沉淀的相互作用所致,pH升高使溶液呈中性。渐地,氢氧化铜的形成和吸附剂的吸附导致消除速率的快速增加。于pH影响二价铜离子的存在[13],因此当pH低于5.0时,废水中的铜将以Cu2 +的形式存在。过某些实验方案的实验结果可以计算出最佳解。
  交测试的设计选择实验因子和水平,并制定因子水平表。个因素是:剂量,振荡时间,铜离子浓度,pH值,并找到3个不同的水平进行搭配实验,以便找到水平的最佳组合并了解主要顺序和各种因素对吸附效果的二次影响。L9正交检验(34)是根据单因素实验的结果建立的。交测试因子的水平显示在表1中。交实验方案显示在表2中。用表3中的实验结果分析正交实验的结果。据值的范围,每种效果的顺序为A> D> C> B,第三种水的因子A平均值最高,B的最大值最高。三水的平均值最高,第二水的平均值最高,最佳组合水平为A3B1C3D2,即摇晃时间为3h,铜离子的初始浓度为0.6 g,初始浓度为10 mg / L,pH值为6.3,去除效率最高,达到95.5%。此,选择此组合为最佳级别。文以桂花秸秆为原料,采用碳限制碳化法,结合生物炭测定,振荡时间,初始离子浓度等​​因素,制备了生物炭。和pH值。以吸附铜离子废水,正交因素表明,影响桂花秸秆生物炭吸附铜离子的因素有:振荡时间> pH>浓度初始>添加量,因此最佳水平组合:振荡时间:3h,添加量数量为0.6 g,铜离子的初始浓度为10 mg / L,pH为6, 3,消除率为95.5%。
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