
粉煤灰顆粒對水中三種類型染料的吸附特征研究
發布時間: 2016-04-27 10:54 查看: 1881次
隨著社會的發展和人們生活水平的提高,對紡織印染制品的需求越來越大,在質量上和數量上都得到很大提升。紡織品生產過程中有大量的印染廢水被排放出,這些印染廢水如不經過處理直接排放的水體中,會對環境造成嚴重危害。
火力發電廠產生的粉煤灰排放是我國工業固體廢棄物的最大單一污染源,截止2010年,我國粉煤灰實際綜合利用率僅為30%,大量的粉煤灰都沒有得到有效利用,污染環境。
粉煤灰是具有一定活性的多孔球狀細小顆粒,有一定的吸附性能,近年來,在廢水治理中的應用與研究也越來越重,取得了一定的成就,形成了以廢治廢的良性循環針對火力發電廠燃煤廢棄粉煤灰資源化利用問題,以粉煤灰作為吸附劑研究了粉煤灰對水中不同類型(陰離子型、中性、陽離子型)染料橙黃Ⅱ、中性桃紅BL和堿性品紅的吸附去除過程,結果表明:粉煤灰對水中三種類型染料的吸附動力學均遵循一級反應動力學模型dC/dt=-k(C-Ce);粉煤灰加量較大時,在相同染料濃度條件下粉煤灰加量對粉煤灰吸附容量、染料去除率的影響較小;粉煤灰對三種類型染料的等溫吸附服從Freundlich模型,其中對陽離子型染料橙黃Ⅱ吸附,模型參數a、b變化范圍分別為0.48~0.78mg·g-1、0.23~0.39,在pH=4~12范圍,粉煤灰吸附水中橙黃Ⅱ的Freundlich模型參數a、b呈較好的線性關系;對中性染料中性桃紅BL吸附,模型參數a的變化范圍在0.45~0.53mg·g-1,b的變化范圍在0.14~0.19,當pH在4~10范圍時,參數a和b具有較好的直線關系;對陰離子型染料堿性品紅吸附,當pH=2時,粉煤灰對染料的吸附非常微弱,在pH=4、6、10、12時,a與b具有良好的線性關系。溫度對三種染料的吸附過程影響存在較大差異。對橙黃Ⅱ染料體系,較低的溫度與粉煤灰顆粒較高的吸附容量對應,溫度在25℃時已明顯構成對吸附的不利影響,與擴散步驟相比染料的吸附是整個過程的關鍵控制步驟;對于中性桃紅BL和堿性品紅染料體系,較高的溫度與粉煤灰顆粒較高的吸附容量對應,與吸附步驟相比染料的擴散是整個過程的關鍵控制步驟;在溫度升至20℃后,溫度繼續升高粉煤灰顆粒對中性桃紅BL吸附性能增加幅度逐漸減弱,對堿性品紅吸附性能則表現出繼續升高的規律。隨著離子強度的增加,粉煤灰對水中三種染料的吸附性能增加,對于橙黃Ⅱ,在低離子強度范圍,Freundlich模型參數a受離子強度影響較大,而參數b受離子強度影響較小,在高離子強度范圍,模型參數a受離子強度影響較小,而參數b受離子強度影響較大;對于中性桃紅BL,離子強度在0~0.5mol·L-1范圍時,a值的變化較小,離子強度對吸附體系的影響較小,當離子強度在0.5~1.5 mol·L-1范圍時,模型參數a值隨離子強度增加快速增大,隨著a值的增大,b值較為穩定,當離子強度增大到一定濃度時,對吸附體系的影響會逐漸減弱;對于堿性品紅,當離子強度從Omol·L-1增大到0.5mol·L-1時,模型參數a值迅速增大,繼續增大離子前度,a值開始降低,趨勢較為平緩。
關鍵詞:粉煤灰顆粒 印染廢水處理 橙黃Ⅱ 堿性品紅 吸附性能
火力發電廠產生的粉煤灰排放是我國工業固體廢棄物的最大單一污染源,截止2010年,我國粉煤灰實際綜合利用率僅為30%,大量的粉煤灰都沒有得到有效利用,污染環境。
粉煤灰是具有一定活性的多孔球狀細小顆粒,有一定的吸附性能,近年來,在廢水治理中的應用與研究也越來越重,取得了一定的成就,形成了以廢治廢的良性循環針對火力發電廠燃煤廢棄粉煤灰資源化利用問題,以粉煤灰作為吸附劑研究了粉煤灰對水中不同類型(陰離子型、中性、陽離子型)染料橙黃Ⅱ、中性桃紅BL和堿性品紅的吸附去除過程,結果表明:粉煤灰對水中三種類型染料的吸附動力學均遵循一級反應動力學模型dC/dt=-k(C-Ce);粉煤灰加量較大時,在相同染料濃度條件下粉煤灰加量對粉煤灰吸附容量、染料去除率的影響較小;粉煤灰對三種類型染料的等溫吸附服從Freundlich模型,其中對陽離子型染料橙黃Ⅱ吸附,模型參數a、b變化范圍分別為0.48~0.78mg·g-1、0.23~0.39,在pH=4~12范圍,粉煤灰吸附水中橙黃Ⅱ的Freundlich模型參數a、b呈較好的線性關系;對中性染料中性桃紅BL吸附,模型參數a的變化范圍在0.45~0.53mg·g-1,b的變化范圍在0.14~0.19,當pH在4~10范圍時,參數a和b具有較好的直線關系;對陰離子型染料堿性品紅吸附,當pH=2時,粉煤灰對染料的吸附非常微弱,在pH=4、6、10、12時,a與b具有良好的線性關系。溫度對三種染料的吸附過程影響存在較大差異。對橙黃Ⅱ染料體系,較低的溫度與粉煤灰顆粒較高的吸附容量對應,溫度在25℃時已明顯構成對吸附的不利影響,與擴散步驟相比染料的吸附是整個過程的關鍵控制步驟;對于中性桃紅BL和堿性品紅染料體系,較高的溫度與粉煤灰顆粒較高的吸附容量對應,與吸附步驟相比染料的擴散是整個過程的關鍵控制步驟;在溫度升至20℃后,溫度繼續升高粉煤灰顆粒對中性桃紅BL吸附性能增加幅度逐漸減弱,對堿性品紅吸附性能則表現出繼續升高的規律。隨著離子強度的增加,粉煤灰對水中三種染料的吸附性能增加,對于橙黃Ⅱ,在低離子強度范圍,Freundlich模型參數a受離子強度影響較大,而參數b受離子強度影響較小,在高離子強度范圍,模型參數a受離子強度影響較小,而參數b受離子強度影響較大;對于中性桃紅BL,離子強度在0~0.5mol·L-1范圍時,a值的變化較小,離子強度對吸附體系的影響較小,當離子強度在0.5~1.5 mol·L-1范圍時,模型參數a值隨離子強度增加快速增大,隨著a值的增大,b值較為穩定,當離子強度增大到一定濃度時,對吸附體系的影響會逐漸減弱;對于堿性品紅,當離子強度從Omol·L-1增大到0.5mol·L-1時,模型參數a值迅速增大,繼續增大離子前度,a值開始降低,趨勢較為平緩。
關鍵詞:粉煤灰顆粒 印染廢水處理 橙黃Ⅱ 堿性品紅 吸附性能
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