殼聚糖改性硅藻土處理含鉻廢水

鉻是重金屬，被人體吸收時，有"三致"的危險且含鉻廢水進(jìn)入水體，破壞水生生態(tài)環(huán)境，能夠?qū)λw環(huán)境造成嚴(yán)重影響。一般可以通過吸附法、化學(xué)氧化、電解還原、離子交換、電滲析等方法去除Cr(Ⅵ)。其中吸附法節(jié)省時間、價格便宜、效果良好，為了能夠找到吸附Cr(Ⅵ)更快、更好、更便宜的吸附材料，在次之前，已經(jīng)有很多人進(jìn)行了深入的研究。路則棟等通研究結(jié)果表明，準(zhǔn)二級動力學(xué)方程能夠更好的描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。高保嬌等實(shí)驗(yàn)證明吸附等溫線實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合跟滿足Freundlich吸附方程。杜玉成等對吸附等溫線實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合，符合langmuir模型。本文使用硅藻土負(fù)載殼聚糖作為吸附材料吸附模擬含鉻廢水中的Cr(Ⅵ)進(jìn)行研究。

　　1、實(shí)驗(yàn)方法

　　1.1 復(fù)合材料的制備與鉻的測定

　　殼聚糖-硅藻土復(fù)合材料的制備：稱量不同質(zhì)量的殼聚糖于燒杯中，加入25mL4%的醋酸溶液使其溶解，后在六聯(lián)傳動攪拌器上以500r/min的速度攪拌20min。然后加入適量硅藻土使復(fù)合材料總量達(dá)到5g，攪拌混勻。與105℃下烘干研磨。

　　鉻的測定：按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計，量取25mL一定濃度的Cr(Ⅵ)模擬廢水，調(diào)節(jié)pH值，加入相應(yīng)配比、一定質(zhì)量的復(fù)合材料，控制震蕩時間，過濾測定模擬廢水中六價鉻的濃度。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計

　　1.2.1 正交實(shí)驗(yàn)

　　選擇復(fù)合材料中殼聚糖的配比、初始吸附時六價鉻的濃度、硅藻土與殼聚糖的投加量、吸附溶液的pH值和吸附時的震蕩時間作為正交實(shí)驗(yàn)的影響因素，并根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇合適的水平，以免去除率和吸附量過高或過低，不便于正交實(shí)驗(yàn)的分析。

　　上述單因素實(shí)驗(yàn)表明，都可以對吸附效果產(chǎn)生較大的影響，根據(jù)復(fù)合材料的吸附效果，選取合適的水平。

　　1.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)

　　1.2.2.1 吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn)

　　為了研究復(fù)合材料的吸附動力學(xué)特征，取0.6g配比分別為4%、6%、8%、10%的復(fù)合材料，加入25mLCr(Ⅵ)初始濃度為10mg/L的溶液中，分別震蕩0min、10min、20min、40min、60min、90min、120min、150min、180min后，過濾，測定吸附后Cr(Ⅵ)的含量。分別采用準(zhǔn)一級動力學(xué)方程、準(zhǔn)二級動力學(xué)方程、Elovich動力學(xué)方程和W-M動力學(xué)方程進(jìn)行數(shù)學(xué)擬合。擬合相關(guān)系數(shù)越大，說明復(fù)合材料的吸附動力學(xué)特征越符合方程對應(yīng)的模型。

　　1.2.2.2 吸附等溫線實(shí)驗(yàn)

　　為了研究復(fù)合材料的吸附等溫線特征，分別取0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g配比為4%的復(fù)合材料，加入25mLCr(Ⅵ)初始濃度為10mg/L的溶液中，過濾，測定吸附后Cr(Ⅵ)的含量。分別采用Langmuir方程和Freundlich方程進(jìn)行數(shù)學(xué)擬合。擬合相關(guān)系數(shù)越大，說明復(fù)合材料的吸附等溫線特征越符合方程對應(yīng)的模型。