生(sheng)物(wu)質吸附(fu)資料具有(you)低(di)成本(ben)(ben)、高效率、可再生(sheng)等特色,在(zai)水處(chu)理(li)使用技(ji)術方(fang)面(mian)有(you)寬(kuan)廣的(de)開展空間。本(ben)(ben)文結合當時國內外研討進展,概述了以橘(ju)子皮(pi)、香蕉(jiao)皮(pi)和柚子皮(pi)為(wei)代表的(de)典型(xing)農(nong)業廢棄物(wu)作為(wei)生(sheng)物(wu)質吸附(fu)劑處(chu)理(li)水中的(de)有(you)機(ji)和無(wu)機(ji)污染物(wu)的(de)研討,以期為(wei)進一步研討農(nong)業廢棄物(wu)在(zai)水污染操控范疇的(de)使用供給必定(ding)的(de)理(li)論(lun)指(zhi)導。

圖(tu)4.jpg

水是人(ren)(ren)類賴以生存的(de)基本條件,但在曩昔(xi)幾十(shi)年里,因(yin)為人(ren)(ren)類活(huo)動(dong),人(ren)(ren)口增(zeng)長,城市化(hua)、工(gong)業化(hua)和(he)無(wu)約束運用天然水資源導致全球水質遭(zao)到(dao)嚴(yan)峻污染。水體中有毒(du)污染物的(de)濃度升高(gao)導致人(ren)(ren)類的(de)健康遭(zao)到(dao)要(yao)挾(xie),因(yin)而開發一種強有力的(de)、經(jing)濟上可行的(de)、環境友好的(de)廢水處理(li)辦法火燒眉毛。

傳統(tong)的(de)(de)廢水處理(li)的(de)(de)物理(li)化(hua)學辦(ban)法首要有離子(zi)交換法、石灰軟化(hua)法、砂過濾(lv)、沉積、萃取、超濾(lv)、反滲透(tou) 、電滲析(xi)、活性(xing)炭吸(xi)附等辦(ban)法。這 些傳統(tong)的(de)(de)辦(ban)法有必定的(de)(de)運用局限(xian)性(xing),存(cun)在(zai)處理(li)功率低、運轉條件(jian)嚴格、本錢高(gao)、發(fa)生二(er)次污泥及其(qi)處置(zhi)費用高(gao)昂、難再生運用等問題。

就現在(zai)運(yun)用廣(guang)(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭吸附(fu)法(fa)(fa)而言,因(yin)為活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭具(ju)(ju)有多孔疏水性(xing)(xing)(xing)(xing)以及興旺的(de)(de)(de)細孔結構和巨大的(de)(de)(de)比表面積被認為是(shi)全能吸附(fu)劑,一般用于去除水中的(de)(de)(de)各種(zhong)污(wu)染物(wu),可是(shi),因(yin)為其運(yun)用本錢高加之(zhi)再(zai)生困(kun)難約束了它(ta)(ta)在(zai)水污(wu)染操控范(fan)疇的(de)(de)(de)廣(guang)(guang)泛(fan)運(yun)用。相比之(zhi)下,生物(wu)質(zhi)吸附(fu)法(fa)(fa)具(ju)(ju)有操作簡略、吸附(fu)功率高效(xiao)、二次(ci)污(wu)染小等優勢(shi)是(shi)一種(zhong)良好的(de)(de)(de)廢水處理辦(ban)(ban)法(fa)(fa)。此外,這一進程能夠消除或削減不同(tong)類型的(de)(de)(de)污(wu)染物(wu),因(yin)而,它(ta)(ta)具(ju)(ju)有廣(guang)(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)適用性(xing)(xing)(xing)(xing)。生物(wu)質(zhi)吸附(fu)法(fa)(fa)可補(bu)償活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭吸附(fu)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)不足,該辦(ban)(ban)法(fa)(fa)已得到廣(guang)(guang)泛(fan)重視。

作為低本(ben)錢的生(sheng)物質吸附(fu)劑,農(nong)業(ye)廢(fei)棄(qi)物因(yin)為以下幾個長處而在廢(fei)水處理的運用中(zhong)遭到了人們的喜愛: 1來(lai)歷豐(feng)厚和化(hua)(hua)學安(an)穩(wen); 2操作簡略; 3高比表面(mian)積; 4易化(hua)(hua)學改性。

01 農業(ye)廢棄物的化學(xue)和物理(li)結構

以橘子(zi)皮、香蕉(jiao)皮和蜜(mi)柚皮為(wei)代表的(de)(de)典型(xing)農(nong)業廢棄(qi)物(wu)(wu),首要是(shi)由含有(you)很多的(de)(de)羥基(ji)(ji)與羧基(ji)(ji)等(deng)多種活性基(ji)(ji)團的(de)(de)果膠、纖維(wei)素、半(ban)纖維(wei)素、木質素等(deng)物(wu)(wu)質組(zu)成(cheng)。這(zhe)些活性基(ji)(ji)團可(ke)經(jing)過(guo)螯合、配位(wei)、絡合、氫鍵等(deng)效(xiao)果力結合重金屬離子(zi)和有(you)機小分子(zi)污(wu)染物(wu)(wu)。農(nong)業廢棄(qi)物(wu)(wu)是(shi)一種天然、環(huan)保(bao)和經(jing)濟(ji)的(de)(de)吸附(fu)劑來歷,其表面疏(shu)松(song)、多孔(kong),有(you)較好的(de)(de)機械強(qiang)度(du)和化(hua)學安穩性,是(shi)修(xiu)復水體(ti)污(wu)染適合的(de)(de)吸附(fu)資(zi)料,可(ke)用(yong)于除掉各種類型(xing)的(de)(de)水體(ti)污(wu)染物(wu)(wu)。具(ju)有(you)經(jing)濟(ji)、環(huan)保(bao)、資(zi)源豐厚、易獲取、可(ke)再生運用(yong)、廉價、高效(xiao)等(deng)優(you)勢,具(ju)有(you)極為(wei)寬(kuan)廣的(de)(de)運用(yong)前景(jing)。

02 典型農(nong)業(ye)廢棄物的運用(yong)

2.1 橘子(zi)皮

橘(ju)子皮是(shi)農林(lin)廢(fei)棄物廢(fei)果(guo)皮中最首要(yao)的(de)(de)一種,其(qi)來歷廣泛,首要(yao)成(cheng)分是(shi)纖維素(su)(su)、果(guo)膠(jiao)、木質(zhi)素(su)(su)等(deng),這(zhe)些成(cheng)分的(de)(de)分子結(jie)構(gou)中均含有很多的(de)(de)羧(suo)基(ji)、羥基(ji)等(deng)多種活性官能團,能夠吸附溶(rong)液中的(de)(de)有機和(he)無機污染(ran)物,但到現(xian)在為止,大(da)多數橘(ju)子皮依(yi)然經過(guo)焚燒或許作(zuo)為動(dong)物飼料出產的(de)(de)質(zhi)料而處(chu)(chu)理,這(zhe)不只導(dao)致很多的(de)(de)資源糟蹋還發生其(qi)他一系列(lie)的(de)(de)環境問(wen)題(ti)。而運用橘(ju)子皮廢(fei)料作(zuo)為生物質(zhi)吸附劑處(chu)(chu)理廢(fei)水剛好可 以解決以上問(wen)題(ti)。

現在(zai),許多國內外(wai)的研(yan)討(tao)人員對橘子皮(pi)作(zuo)為生物質吸(xi)(xi)附(fu)劑在(zai)處理重(zhong)金(jin)(jin)屬廢水(shui)范(fan)疇的運用方(fang)面展開了很多的研(yan)討(tao)。Marn 等(deng)用柑橘渣(zha)從水(shui)溶液中(zhong)除掉 Cd2 + 。Ajmal等(deng)研(yan)討(tao)了用未經(jing)改性的橘子皮(pi)除掉電鍍廢水(shui)中(zhong)的鋅( II) 、鎳( II) 、銅(tong)( II) 、鉛( II)和鉻( II) ,試驗成果標明,橘子皮(pi)對各金(jin)(jin)屬離(li)(li)子的吸(xi)(xi)附(fu)順序為:Ni2+ >Cu2+ >Pb2+>Zn2+ >Cr2+ ,吸(xi)(xi)附(fu)鎳離(li)(li)子的最佳(jia) pH 值為 6,且吸(xi)(xi)附(fu)劑能夠(gou)經(jing)過0.05 mol/L 的鹽酸(suan)溶液解吸(xi)(xi)附(fu),解吸(xi)(xi)功率(lv)能夠(gou)到(dao)達95.83%。

不(bu)(bu)少研(yan)討(tao)標明(ming),對橘(ju)子(zi)皮渣進(jin)行不(bu)(bu)同手法的化(hua)學(xue)改性(xing),能(neng)(neng)夠(gou)改進(jin)它的物(wu)理化(hua)學(xue)功能(neng)(neng),添加它的活性(xing)基團,進(jin)步(bu)(bu)與重金屬離(li)(li)子(zi)的絡合才能(neng)(neng),然后進(jin)步(bu)(bu)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的吸(xi)附(fu)(fu)才能(neng)(neng)。Li等選(xuan)用(yong)(yong)不(bu)(bu)同化(hua)學(xue)試劑(ji)改性(xing)后的橘(ju)子(zi)皮作為生物(wu)質吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)去除(chu)水溶液中鎘離(li)(li)子(zi)。將干燥后的橘(ju)子(zi)皮用(yong)(yong)球磨(mo)機研(yan)磨(mo)粉碎以得到試驗用(yong)(yong)0.1~0.2mm的較小顆(ke)粒,研(yan)討(tao)了不(bu)(bu)同化(hua)學(xue)修飾(shi)辦(ban)法( 洗刷(shua)、堿皂化(hua)) 在不(bu)(bu)同的交(jiao)聯溫度和交(jiao)聯劑(ji)濃(nong)度條件下對生物(wu)質吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)吸(xi)附(fu)(fu)功能(neng)(neng)的影響(xiang)。

定(ding)論(lun)得出:在(zai)80°C下經過堿性皂化后(hou)(hou)用0.6mol/L檸(ning)檬酸改性的(de)橘(ju)子(zi)皮生物質吸附劑能(neng)夠快速有效(xiao)地(di)除掉鎘離(li)子(zi),最(zui)大容量為0.90mol/kg,最(zui)佳pH值為6。張(zhang)莉祥等(deng)選用氨(an)基改性處理(li)后(hou)(hou)的(de)橘(ju)子(zi)皮作(zuo)為吸附劑,研討了改性橘(ju)子(zi)皮對模仿多種陰離(li)子(zi)共存的(de)水體(ti)環境中高氯酸鹽及共存陰離(li)子(zi)的(de)競(jing)爭吸附。Lugo-Lugo 等(deng)研討了天然的(de)、甲(jia)醛處理(li)過的(de)和共聚接枝后(hou)(hou)的(de)橘(ju)皮在(zai)對水溶液中鉛( II) 的(de)吸附效(xiao)果。

從試(shi)驗中能夠(gou)看出,酸度對(dui)試(shi)驗的(de)(de)(de)(de)影響較大,橘(ju)子(zi)(zi)(zi)皮吸附(fu)(fu)鉛(qian)離子(zi)(zi)(zi)最佳 pH 為 5,在很短的(de)(de)(de)(de)時(shi)間內就能夠(gou)到(dao)達(da)吸附(fu)(fu)平衡。當(dang)橘(ju)子(zi)(zi)(zi)皮的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)容量到(dao)達(da) 99% 時(shi),關于天然和(he)經甲醛處理后的(de)(de)(de)(de)只(zhi)需求10 min,關于共(gong)聚接(jie)枝資料需求 20 min。經過紅外光譜的(de)(de)(de)(de)測定,對(dui)金屬離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)首要是橘(ju)子(zi)(zi)(zi)皮表面的(de)(de)(de)(de)羥(qian)基(ji)(ji)(ji)、羧基(ji)(ji)(ji)和(he)氨基(ji)(ji)(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。Feng 等(deng)選用(yong)交聯橘(ju)子(zi)(zi)(zi)皮與丙烯(xi)酸甲酯的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互效(xiao)果(guo)構(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)橘(ju)子(zi)(zi)(zi)皮接(jie)枝共(gong)聚物吸附(fu)(fu)水(shui)溶液中的(de)(de)(de)(de)銅(tong)離子(zi)(zi)(zi)。試(shi)驗成(cheng)果(guo)發(fa)現(xian)改(gai)性生(sheng)物質吸附(fu)(fu)劑對(dui)銅(tong)離子(zi)(zi)(zi)表現(xian)出高吸附(fu)(fu)才能和(he)快(kuai)速吸附(fu)(fu)速率(lv); 從Langmuir 等(deng)溫線計(ji)算得到(dao)銅(tong)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)才能為289.0 mg/g,是未修飾生(sheng)物質的(de)(de)(de)(de) 6.5 倍。

相同(tong),在(zai)染料(liao)(liao)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)以(yi)及(ji)其他水(shui)(shui)(shui)污染方面橘(ju)(ju)子皮(pi)生物質吸附劑也得到(dao)廣泛的運用。Khaled 等用橘(ju)(ju)子皮(pi)制(zhi)得的活性(xing)(xing)炭去除(chu)(chu)人工紡織染料(liao)(liao)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的紡織染料(liao)(liao)直接(jie)(jie)黃(huang) 12( DY-12) 。直接(jie)(jie)黃(huang) 12 作(zuo)為(wei)染料(liao)(liao)化合物,其運用廣泛且在(zai)環境(jing)中(zhong)具有高安穩性(xing)(xing)。成(cheng)果標明,對(dui)直接(jie)(jie)黃(huang) 12 最(zui)大(da)去除(chu)(chu)率可到(dao)達 96% ,最(zui)大(da)吸附容量到(dao)達75.76 mg/g。一起,Khaled 等還研討了橘(ju)(ju)子皮(pi)活性(xing)(xing)炭對(dui)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的直接(jie)(jie)海(hai)(hai)軍(jun)藍 106( DNB-106) 的去除(chu)(chu)。試驗成(cheng)果標明,橘(ju)(ju)子皮(pi)活性(xing)(xing)炭對(dui)海(hai)(hai)軍(jun)藍106 的最(zui)大(da)吸附容量為(wei)107.53 mg/g。Nascimento等運用橘(ju)(ju)子皮(pi)作(zuo)為(wei)吸附劑從水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)吸附活性(xing)(xing)灰色BF-2R 染料(liao)(liao)。

效果(guo)(guo)標明(ming)橘(ju)子(zi)皮(pi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)最佳實(shi)驗條件 pH 為(wei) 2,且吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)效果(guo)(guo)較好,該(gai)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑具有從(cong)水(shui)(shui)溶(rong)液中除去(qu)活性灰色 BF-2R 染(ran)料的(de)潛力(li)并(bing)且可以用(yong)作(zuo)高(gao)效的(de)生物質吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑。Nemr 等研討了用(yong)橘(ju)子(zi)皮(pi)制備的(de)活性炭處理仿(fang)照廢水(shui)(shui)中的(de)直(zhi)接(jie)藍(lan)色-86( DB-86)染(ran)料的(de)潛力(li)。效果(guo)(guo)標明(ming): 吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)平衡在30 min內抵達,在最佳實(shi)驗條件 pH = 2 及室溫(wen)下,6 g/L的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑對初(chu)始濃度為(wei) 100 mg/L 的(de)直(zhi)接(jie)藍(lan)-86 的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)率為(wei) 92% ; 依據 Langmuir 模(mo)型(xing)取得(de)的(de)最大吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量為(wei) 33. 78 mg/g。橘(ju)子(zi)皮(pi)也用(yong)于除去(qu)水(shui)(shui)溶(rong)液中的(de)卡(ka)巴呋喃(nan)。在 30 °C 下發現最大單層吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量為(wei)84.49 mg/g。

2.2 香蕉皮

香(xiang)蕉(jiao)是全球第(di)四大產量的生果,香(xiang)蕉(jiao)皮(pi)是首要的殘渣(zha),首要用(yong)于堆(dui)肥、動物(wu)(wu)飼養和(he)蛋白(bai)質(zhi)、乙醇、甲烷 、果膠(jiao)(jiao)和(he)酶的出產。香(xiang)蕉(jiao)皮(pi)中 富(fu)含(han)纖(xian)維素(su)、半纖(xian)維素(su)、果膠(jiao)(jiao)和(he)葉(xie)綠素(su)等物(wu)(wu)質(zhi),由于果膠(jiao)(jiao)中羥基(ji)和(he)羧基(ji)的存在,對金(jin)屬和(he)有機化(hua)合物(wu)(wu)具有高吸附才干(gan),并且香(xiang)蕉(jiao)皮(pi)量大易(yi)得,無(wu)毒,可(ke)生物(wu)(wu)降解。當(dang)時,運用(yong)香(xiang)蕉(jiao)皮(pi)作為吸附材料在水污染控制領(ling)域具有廣大的運用(yong)空間。

國內外不少的(de)(de)學者在(zai)運用香蕉皮作為(wei)生物質吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)處理(li)重(zhong)金屬(shu)廢水方面展開(kai)了許多的(de)(de)研討(tao)。Ali等(deng)別(bie)離(li)(li)運用未處理(li)、堿水解(jie)(jie)、酸水 解(jie)(jie)和(he)漂(piao)白處理(li)的(de)(de)香蕉皮作為(wei)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)研討(tao)其除(chu)(chu)去水溶液中(zhong) Cr( VI)和(he) Mn( II) 的(de)(de)功用。效果(guo)閃現(xian),最佳的(de)(de)實驗條件為(wei):離(li)(li)子濃度為(wei)3mg/L,吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)量為(wei)4g/L,pH為(wei)6和(he)反應時間為(wei) 60 min,在(zai)最佳的(de)(de)實驗條件下(xia) 4 種通過不同辦法處理(li)之后的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)對 Cr( VI) 的(de)(de)最大去除(chu)(chu)才干別(bie)離(li)(li)為(wei) 45% ,87% ,67% ,40% 。而對 Mn( II)最大去除(chu)(chu)容量別(bie)離(li)(li)為(wei) 51% ,90% ,74% ,67% 。

由(you)上可以看(kan)出(chu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑對(dui)金屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)去除(chu)才(cai)干是堿水解(jie)(jie) > 酸(suan)(suan)水解(jie)(jie) > 漂白 > 不處理,這標明香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學處理增強(qiang)了對(dui)金屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)質(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)才(cai)干。Anwar 等研討(tao)了香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)生物(wu)質(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑對(dui)鉛離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)( II) 和(he)(he)(he)(he)鎘(ge)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)( II) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)。從擬(ni)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Langmuir 等溫線可以核算(suan)得(de)(de)到(dao) 1 g 香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)才(cai)干為(wei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)5. 71 mg鎘(ge)和(he)(he)(he)(he) 2. 18 mg 鉛。Abdulfatai 等研討(tao)了香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)對(dui)重金屬(shu)Pb,Zn和(he)(he)(he)(he)Cr的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)。用(yong)(yong)0.5mol/LH2SO4活化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑在 pH 為(wei) 6 下對(dui)鉻(ge)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)率(lv)最(zui)高達 88. 9% ,還發現吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑粒徑(jing)巨細對(dui)鋅(xin)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)沒有(you)影響(xiang),并且還得(de)(de)到(dao)鉛和(he)(he)(he)(he)鉻(ge)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)率(lv)跟著接觸(chu)時間和(he)(he)(he)(he)粒徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)而(er)降低。Kumar 等研討(tao)了在不同(tong)實(shi)驗條件下通(tong)過(guo)(guo)運用(yong)(yong)“酸(suan)(suan)處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)”除(chu)去組成(cheng)廢水中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)六價鉻(ge)。通(tong)過(guo)(guo) EDX 和(he)(he)(he)(he) Fe-SEM對(dui)“酸(suan)(suan)處理香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)”進行(xing)表征(zheng),得(de)(de)到(dao)通(tong)過(guo)(guo)酸(suan)(suan)處理之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)功用(yong)(yong)。實(shi)驗效果(guo)標明,通(tong)過(guo)(guo)酸(suan)(suan)處理之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)對(dui)鉻(ge)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)功率(lv)抵達99. 9% ,酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理增加(jia)了香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)位點(dian),使得(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑功用(yong)(yong)得(de)(de)到(dao)大(da)(da)幅前進。Massocatto 等研討(tao)了不同(tong)化(hua)(hua)學改性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)鉛離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動力(li)學和(he)(he)(he)(he)熱力(li)學。用(yong)(yong)氫氧化(hua)(hua)鈉、鹽酸(suan)(suan)和(he)(he)(he)(he)磷酸(suan)(suan)處理后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)蕉(jiao)(jiao)皮(pi)(pi)作為(wei)生物(wu)質(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑處理水溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉛離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi),以判別出(chu)最(zui)優改性(xing)劑。

運用紅外光譜和掃(sao)描電(dian)子顯微鏡對香蕉皮進(jin)行表征,來了解化學(xue)改性處理后(hou)香蕉皮的物理、化學(xue)以及形狀改動。實驗發(fa)現: 在(zai) 3 ~ 5 的 pH 范(fan)圍內(nei)(nei)觀察到改性和天然皮的吸附才干的增(zeng)加(jia),吸附系統(tong)在(zai)300 min 內(nei)(nei)抵達平衡,其動力學(xue)遵照偽二階(jie)方(fang)程。

從吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)等(deng)溫線(xian)觀察到(dao)改性(xing)后的香蕉(jiao)皮的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)才干(gan)顯(xian)著(zhu)增強,特別是(shi)用 NaOH 處理(li)的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑。鄭文釗等(deng)也研(yan)討了改性(xing)香蕉(jiao)皮對 Pb2 + 的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)研(yan)討。改性(xing)實驗效果標明,體(ti)積(ji)比(bi)為(wei)(wei) 5∶ 1 的乙(yi)醇與(yu)乙(yi)酸混合溶(rong)液被認為(wei)(wei)是(shi)香蕉(jiao)皮的最(zui)佳改性(xing)劑; 最(zui)佳吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)條件為(wei)(wei): 鉛(qian)離子初(chu)始(shi)濃度(du) 20 mg/L,pH = 5,吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑用量為(wei)(wei)0. 7 g,吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)時(shi)間(jian)(jian)為(wei)(wei) 70 min,其間(jian)(jian)影響鉛(qian)離子去除率的兩(liang)個最(zui)首(shou)要(yao)要(yao)素是(shi)溶(rong)液的酸堿(jian)性(xing)和鉛(qian)離子初(chu)始(shi)濃度(du)。

不少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學者也研討了香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮在(zai)染(ran)料(liao)(liao)廢水處理(li)(li)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)功(gong)用(yong)。Amela 等運用(yong)香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮來(lai)處理(li)(li)堿(jian)(jian)性染(ran)料(liao)(liao)亞甲基(ji)藍。該實(shi)驗(yan)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮生(sheng)物質吸附(fu)(fu)劑(ji)是(shi)通過(guo)燒堿(jian)(jian)( NaOH) 化學改(gai)性得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)性香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮。在(zai)實(shi)驗(yan)條件(jian)為(wei)20°C,pH值(zhi)為(wei)4~8時堿(jian)(jian)化香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮吸附(fu)(fu)容(rong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大值(zhi)為(wei)19.671 mg/g 和未通過(guo)化學處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大吸附(fu)(fu)容(rong)量(liang)為(wei) 18. 647 mg/g,通過(guo)堿(jian)(jian)化后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)容(rong)量(liang)有必定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)進(jin)。Gui-so 等研討了香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮對酸性藍 25 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)行(xing)為(wei)。實(shi)驗(yan)發現,經(jing)0.1 mol/L KNO3改(gai)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮可以供(gong)應許(xu)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)弱酸性基(ji)團,有利于吸附(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行(xing)。通過(guo)對吸附(fu)(fu)等溫線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)數據(ju)擬合得到(dao)了改(gai)性后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)香(xiang)(xiang)(xiang)蕉皮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)才(cai)干為(wei)0.215 mmol/L。

2.3 柚子皮

柚(you)子(zi)在(zai)世界一切的熱帶(dai)和(he)亞(ya)熱帶(dai)地(di)(di)區都有(you)培養,年產量約 400 萬 t。因此,在(zai)世界各地(di)(di)都存在(zai)柚(you)子(zi)皮(pi),柚(you)子(zi)皮(pi)中含(han)有(you)幾種(zhong)(zhong)水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)和(he)不溶(rong)性(xing)單體和(he)聚合物(wu)。水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)組(zu)分含(han)有(you)葡萄糖(tang)(tang)、果(guo)糖(tang)(tang)、蔗糖(tang)(tang)和(he)一些木糖(tang)(tang),而果(guo)膠 、纖維素(su)、半纖維素(su)和(he)木質(zhi)(zhi)素(su)構成不溶(rong)性(xing)組(zu)分。在(zai)這些組(zu)分中含(han)有(you)的羥基(ji)、羧(suo)基(ji)、氨基(ji)、酯基(ji)等具有(you)較(jiao)強吸附才(cai)干的化(hua)學官(guan)能團(tuan),可與化(hua)學試劑發生(sheng)氧化(hua)、酯化(hua)、醚化(hua)、接枝共聚等反(fan)應,易被化(hua)學基(ji)團(tuan)修飾(shi),可作為廢水(shui)(shui)處理(li)領域一種(zhong)(zhong)出色的生(sheng)物(wu)質(zhi)(zhi)吸附劑,其原皮(pi)、化(hua)學處理(li)后的柚(you)子(zi)皮(pi)都可用(yong)于(yu)捕集廢水(shui)(shui)中的污染(ran)物(wu)。

現(xian)在(zai),國(guo)內外有許(xu)多的(de)(de)(de)關于(yu)用柚(you)(you)子(zi)皮(pi)作(zuo)為生物質吸(xi)附(fu)劑處理(li)重(zhong)金屬廢水的(de)(de)(de)研討。Tasaso通過控制不(bu)同的(de)(de)(de)初始(shi)(shi) pH、初始(shi)(shi)濃(nong)度(du)、接觸時(shi)間和(he)溫度(du)等影(ying)響吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)要素研討了(le)作(zuo)為生物質吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)柚(you)(you)子(zi)皮(pi)( PP) 和(he)蛻皮(pi)柚(you)(you)子(zi)皮(pi)( DPP) 去除水溶液中的(de)(de)(de)銅離子(zi)。實驗效果(guo)發現(xian),在(zai) pH = 4,初始(shi)(shi)離子(zi)濃(nong)度(du)為125 mg / L,溫度(du)為 25 °C ,平(ping)衡時(shi)間約為 60 min 的(de)(de)(de)條件下 PP 和(he) DPP 對(dui) Cu 2+ 最大吸(xi)附(fu)才干別離為19.7 mg/g和(he)21.1 mg/g;兩種吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)等溫線都遵(zun)照(zhao) Langmuir 模型,都能(neng)很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)遵(zun)照(zhao)偽二(er)級動力(li)學模型。

Schiewer 等(deng)研(yan)討了質(zhi)子(zi)(zi)化(hua)的(de)(de)柚子(zi)(zi)皮(pi)(pi)對鎘(ge)(ge)的(de)(de)吸附功用。實驗(yan)效(xiao)果標明,質(zhi)子(zi)(zi)化(hua)之后(hou)的(de)(de)柚子(zi)(zi)皮(pi)(pi)與金屬離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)結(jie)合才干(gan)比天然(ran)皮(pi)(pi)的(de)(de)高,這是由于柚子(zi)(zi)皮(pi)(pi)上天然(ran)存在(zai)的(de)(de)陽離(li)(li)子(zi)(zi)與鎘(ge)(ge)在(zai)相同結(jie)合位點(dian)之間產生了競(jing)賽。在(zai)濃度高于 150 mg / L 的(de)(de) Cd2 + 溶液(ye)中,天然(ran)皮(pi)(pi)與質(zhi)子(zi)(zi)化(hua)之后(hou)的(de)(de)皮(pi)(pi)的(de)(de)最大吸附容量別離(li)(li)為(wei)95.54,123.64mg/g。

Zou等研討了柚(you)子(zi)皮(pi)(pi)處理(li)(li)含鈾( VI) 的(de)(de)仿照放射性(xing)廢水。實(shi)驗效(xiao)果閃(shan)現(xian): 在298 K 下柚(you)子(zi)皮(pi)(pi)對鈾抵達(da)最大的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量為140.79mg/g;通(tong)過FTIR分析評價(jia)生物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)-鈾(VI)相互效(xiao)果的(de)(de)性(xing)質(zhi),標明—COOH,—OH 和—NH2 基(ji)團(tuan)都參(can)加了生物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)進程; 柚(you)子(zi)皮(pi)(pi)中(zhong)纖維(wei)素(su)的(de)(de)官能團(tuan)如—COOH 和—OH 通(tong)過開釋質(zhi)子(zi)可(ke)與鈾( VI) 反應(ying)構成絡合物(wu)(wu)(wu)(wu),反應(ying)性(xing)酸(suan)酐與纖維(wei)素(su)羥基(ji)結合構成酯鍵并將羧基(ji)引入纖維(wei)素(su)中(zhong),所以作(zuo)者(zhe)認為鈾( VI)在柚(you)子(zi)皮(pi)(pi)生物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑上(shang)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)機理(li)(li)可(ke)能依據離(li)子(zi)交(jiao)換,吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)模(mo)式可(ke)歸因于柚(you)子(zi)皮(pi)(pi)上(shang)的(de)(de)活性(xing)基(ji)團(tuan)和化學(xue)鍵。

Mostaedi 等(deng)研討了(le)用柚子皮(pi)吸附(fu)水溶(rong)液中(zhong)鎘(ge)和(he)(he)鎳。實(shi)驗對溶(rong)液 pH,生物質吸附(fu)劑用量,接觸時間(jian)和(he)(he)溫(wen)度進(jin)行了(le)單要(yao)素(su)實(shi)驗。實(shi)驗效果標明,柚子皮(pi)對 Cd( II) 和(he)(he) Ni( II) 的最(zui)大吸附(fu)量別離為42.09,46.13 mg/g;整個吸附(fu)進(jin)程的動力(li)(li)學遵(zun)(zun)照偽二階動力(li)(li)學模型(xing),熱(re)力(li)(li)學參數遵(zun)(zun)照 Freundlich 模型(xing)。

通過 FTIR 分析標(biao)(biao)明,羧基(ji)和(he)羥基(ji)參加金屬(shu)離子的(de)生物質吸附,在吸附 Cd( II) 和(he) Ni( II) 的(de)進(jin)程中(zhong)活性基(ji)團開釋(shi)的(de)陽離子和(he)質子提醒(xing)了(le)主吸附機制是離子交換。解吸附實驗選用(yong)0.1mol/LHCl,發現對Cd( II) 和(he) Ni( II) 的(de)收回(hui)率大于 97% 。效(xiao)果標(biao)(biao)明柚子皮可以有用(yong)地用(yong)于從廢水(shui)中(zhong)去除 Cd( II) 和(he) Ni( II)離子,且(qie)可再生循環運用(yong)。

在染料廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)方(fang)面,柚(you)子(zi)(zi)皮(pi)(pi)也(ye)得到了廣泛的(de)(de)運用(yong)。Argun 等用(yong)柚(you)子(zi)(zi)皮(pi)(pi)去除水(shui)(shui)(shui)溶液114 活性藍染料,研(yan)討柚(you)子(zi)(zi)皮(pi)(pi)對染料廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)吸(xi)附功用(yong)。研(yan)討者通過比表面積(ji)檢(jian)驗得到柚(you)子(zi)(zi)皮(pi)(pi)的(de)(de)表面積(ji)為0.034m2/g,均勻孔半徑為1.3×10-3 μm,吸(xi)附在pH = 2 和(he)303 K 溫(wen)度下取得最(zui)大吸(xi)附容量(liang)為16 mg/g,且在約 90 min 后抵達(da)吸(xi)附平衡。Bello等用(yong)柚(you)子(zi)(zi)皮(pi)(pi)制(zhi)成(cheng)的(de)(de)活性炭來(lai)處(chu)理(li)孔雀綠廢(fei)水(shui)(shui)(shui)。實(shi)驗中對碳化柚(you)子(zi)(zi)皮(pi)(pi)的(de)(de)成(cheng)分(fen)分(fen)析效果(guo)標明,水(shui)(shui)(shui)分(fen)( 9% ) ,灰(hui)分(fen)( 8. 2% ) 和(he)揮發物( 11. 4% ) 含(han)量(liang)低(di),但固定碳含(han)量(liang)( 71. 4% ) 是(shi)令人(ren)滿意的(de)(de)。

整(zheng)個(ge)吸附(fu)(fu)進程遵照(zhao) Langmuir 等溫(wen)線,最大單層吸附(fu)(fu)容量(liang)為178.43 mg/g。解吸附(fu)(fu)實驗運用0.2 mol/L HCl 研討(tao)(tao)廢碳(tan)化柚(you)(you)子(zi)皮的(de)(de)再生(sheng)功(gong)率(lv),在(zai)(zai) 4 個(ge)循環(huan)后發現吸附(fu)(fu)功(gong)率(lv)在(zai)(zai)92. 71% ~ 96. 35% 的(de)(de)范圍內,闡明(ming)碳(tan)化柚(you)(you)子(zi)皮的(de)(de)再生(sheng)功(gong)用出色,關于(yu)染(ran)料(liao)(liao)的(de)(de)吸附(fu)(fu)具有巨大的(de)(de)潛能。Saee 等研討(tao)(tao)了(le)用柚(you)(you)子(zi)皮作為吸附(fu)(fu)劑處理(li)(li)結晶(jing)紫(zi)(zi)廢水(shui)(shui)的(de)(de)潛力。實驗從染(ran)料(liao)(liao)廢水(shui)(shui)的(de)(de)初始(shi) pH,接觸(chu)時(shi)間(jian)、溫(wen)度、初始(shi)染(ran)料(liao)(liao)濃(nong)度、吸附(fu)(fu)劑劑量(liang)等方面展開,以(yi)期得到柚(you)(you)子(zi)皮去(qu)除(chu)結晶(jing)紫(zi)(zi)( VA) 染(ran)料(liao)(liao)廢水(shui)(shui)的(de)(de)最首要的(de)(de)影(ying)響要素以(yi)及除(chu)去(qu)的(de)(de)機理(li)(li)。

效果標明,吸附(fu)平(ping)衡在吸附(fu)開端(duan)后 60 min 靈敏抵達(da)且對 VA 的(de)(de)吸附(fu)率抵達(da) 96% ;吸附(fu)實驗(yan)數據通過(guo)擬合(he)很(hen)好(hao)地遵照(zhao)偽(wei)二(er)階(jie)動力(li)學模型。在解吸附(fu)實驗(yan)中(zhong)運用 1 mol/LNaOH 再生柚(you)子皮,具有(you)高(gao)達(da) 98. 25% 的(de)(de)結晶紫收(shou)回率并且可以(yi)在重(zhong)復的(de)(de)循環中(zhong)從頭用作染料吸附(fu)劑(ji)。該研討標明,柚(you)子皮具有(you)作為(wei)從水溶液中(zhong)除去結晶紫的(de)(de)有(you)用吸附(fu)劑(ji)的(de)(de)運用潛力(li)。

03展 望

在本研討(tao)開展中(zhong),依(yi)據(ju)許多相關研討(tao)文(wen)獻,對農業廢(fei)棄物作為生物質吸附劑從水(shui)中(zhong)去除各種類型污(wu)染物的運(yun)用進行了總述。

盡管在廢水處(chu)(chu)理(li)中運用農業廢棄物(wu)作為生物(wu)質(zhi)吸(xi)附劑(ji)的(de)(de)(de)報道在靈敏增(zeng)加(jia),但(dan)仍(reng)然存在一(yi)些亟待處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)問(wen)題,如通過怎樣的(de)(de)(de)方(fang)法前進生物(wu)質(zhi)吸(xi)附劑(ji)的(de)(de)(de)吸(xi)附才干,怎樣高效收回金屬離子,怎樣有(you)用重復運用生物(wu)質(zhi)吸(xi)附劑(ji)。

在(zai)本文所回(hui)顧(gu)的(de)(de)(de)文獻中,化學修飾(shi)由于可(ke)以增加材猜中的(de)(de)(de)活性結合位點的(de)(de)(de)數目(mu),也(ye)可(ke)構成有利于結合污染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)新官能團,然(ran)后處理(li)了怎樣前進吸附(fu)功用(yong)的(de)(de)(de)問(wen)題。但未來(lai)的(de)(de)(de)研討(tao)還應(ying)延伸到運用(yong)農業廢棄物(wu)(wu)吸附(fu)劑對廢水規模化處理(li)的(de)(de)(de)工程問(wen)題上,這(zhe)需求許多的(de)(de)(de)財(cai)政支撐和(he)技(ji)術(shu)創新。盡管現(xian)在(zai)存在(zai)著(zhu)缺陷和(he)應(ying)戰,但是可(ke)以預見未來(lai)這(zhe)一領域會取(qu)得巨大的(de)(de)(de)開展。

總(zong)的(de)(de)來說,依(yi)據農業(ye)(ye)廢(fei)棄物(wu)的(de)(de)生(sheng)物(wu)質吸附劑展現(xian)了(le)顯著的(de)(de)優勢,可以用來替代寶貴的(de)(de)商業(ye)(ye)活性(xing)炭用于對水污染的(de)(de)控制(zhi),這為運用農業(ye)(ye)廢(fei)棄物(wu)供(gong)應了(le)一個廣大(da)的(de)(de)運用前景。

　　川源品牌及技術源自臺灣，1995年投資大陸，是一家深耕大陸環保市場超過20年的外商企業。專業從事各種水泵、機組及污水處理設備的研發、生產、銷售，同時致力于向廣大用戶提供污水處理整體解決方案和技術服務。近年來，公司以精良的產品和優秀的服務榮膺“中國最具價值環保裝備品牌——泵類標桿品牌”、“污水處理設備及服務標桿企業”、“中國污水處理設備十大品牌”和“明星泵閥企業品牌”等。     一體化污水處理設備 污水處理設備廠家 軸流泵廠家