改性茶树菇对重金属动态吸收的研究及车间设计.doc

摘要:本实验是以茶树菇为原料，经过皂化交联改性，即称取5g左右茶树菇粉末，添加入5mL无水乙醇、20mL 60g/L氢氧化钠溶液和20mL 100g/L氯化钙溶液进行处理之后得到皂化交联改性茶树菇生物吸附剂。

通过静态吸附实验，研究生物吸附剂的添加量、重金属离子初始浓度、pH值、吸附时间对Ni2+的吸附行为的影响。得到以下结论：随着生物吸附剂添加量的增大，吸附率不断增大，在添加量为0.8g时，吸附率达到86.6%；随着Ni2+溶液初始浓度的增大，吸附率不断降低，当Ni2+溶液的初始浓度为25mg/L时，吸附率达到94.45%；当pH值≥5.0时，对Ni2+的吸附趋于稳定；吸附时间为10min时，吸附率为72.36%，达到平衡时的88.8%，说明此时吸附速率较快，这有利于柱层析的进行。

通过动态吸附实验，研究了流经方式、流速、吸附剂质量、Ni2+溶液浓度、内径对皂化交联改性茶树菇吸附镍离子性能的影响。通过实验得出结论，茶树菇生物吸附剂进行吸附时采用反向进柱，流速越慢、吸附剂质量越大、Ni2+溶液浓度越低、内径越大，越有利于重金属离子的吸附。本实验所制备的茶树菇生物吸附剂是较为理想的吸附材料，实现了“以废治废”，为污水中重金属离子的处理提供了基础数据。

针对电镀厂产生的含镍废水，现建立一个污水处理厂。首先对含镍废水进行化学沉淀，即添加氢氧化钠调节pH值，降低Ni2+溶液浓度，然后再用吸附柱进行吸附，使得Ni2+溶液浓度降到允许排放量以下。

关键词 茶树菇；改性；动态吸附；Ni2+

目录

摘要

Abstract

1 绪 论-1

1.1 重金属的危害-1

1.2 含重金属离子废水的处理方法-1

1.2.1 化学沉淀法-1

1.2.2 物理化学法-2

1.2.3 吸附法-2

1.3 生物吸附剂种类-2

1.3.1 藻类生物吸附剂-2

1.3.2 真菌生物吸附剂-2

1.3.3 细菌生物吸附剂-3

1.4 茶树菇生物吸附剂-3

1.4.1 皂化改性-3

1.4.2 皂化交联改性-3

1.4.3 改性茶树菇吸附能力的影响因素-3

1.5 研究目的及意义-4

2 材料与方法-5

2.1 仪器与试剂-5

2.1.1 仪器-5

2.1.2 试剂-5

2.2 试验方法-6

2.2.1 仪器工作条件-6

2.2.2 标准工作曲线的配制-6

2.2.3 重金属离子溶液的配制-6

2.2.4 茶树菇原材料的制备-6

2.2.5 皂化交联改性茶树菇吸附剂制备方法-6

2.2.6 静态吸附-7

2.2.7 动态吸附-8

2.2.8 洗脱实验-9

3 结果与分析-10

3.1 标准工作曲线的绘制-10

3.2 改性生物吸附剂对Ni2+的静态吸附行为-10

3.2.1 生物吸附剂添加量对吸附率的影响-10

3.2.2 重金属离子初始浓度对吸附率的影响-11

3.2.1 重金属离子溶液pH对吸附率的影响-11

3.2.4 吸附时间对吸附率的影响-12

3.2.5 小结-13

3.3 改性生物吸附剂对Ni2+的动态吸附行为-13

3.3.1 流经方式对吸附率的影响-13

3.3.2 流速对吸附率的影响-13

3.3.3 吸附剂质量（柱高）对吸附率的影响-15

3.3.4 镍离子溶液初始浓度对吸附率的影响-16

3.3.5 吸附柱内径对吸附率的影响-18

3.3.6 小结-19

3.4 洗脱实验结果-19

4 车间设计-21

4.1 设计选址-21

4.2 选址条件-21

4.3 工艺流程-21

4.2.1 重金属污水处理流程-21

4.2.2 吸附柱的洗脱-21

4.4 重金属吸附车间主要设备-21

4.5 重金属吸附车间设置-22

4.6 吸附柱的串联与并联-22

4.7 调节pH-22

4.8 吸附柱吸附量估算-23

4.9 吸附柱日处理量估算-23

4.10 车间设计小结-24

结论-25

致谢-26

参考文献-27