麥秸處理含鈾廢水的研究.pdf

1、鑒于傳統(tǒng)方法處理含鈾廢水具有高成本、低效率、易產(chǎn)生二次污染等諸多缺點(diǎn),近年來(lái),生物吸附法作為一種新興技術(shù),具有運(yùn)行成本低、效率高、吸附劑可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn),故在處理和回收含鈾廢水中的鈾方面具有廣闊的應(yīng)用前景,越來(lái)越受到廣大科教工作者的關(guān)注。
　　本文采用改性的農(nóng)林廢棄物麥秸為生物吸附劑,通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),研究了吸附劑改性方法、溶液初始pH值、吸附時(shí)間、吸附劑投加量、溶液初始濃度以及溫度等因素對(duì)麥秸吸附鈾的影響,進(jìn)行了吸附劑的解吸與再

2、生實(shí)驗(yàn),從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面對(duì)吸附過(guò)程進(jìn)行了分析,并通過(guò)紅外光譜(FT-IR)和掃描電鏡(SEM)對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　結(jié)果表明,麥秸經(jīng)過(guò)1 mol/L濃度的NaOH處理后,對(duì)U(VI)的吸附效果明顯提高(約增加了51.815％),其他試劑處理后效果不明顯。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)pH值為3.0,去除率與吸附時(shí)間、麥秸投加量、溫度等大體上都呈正相關(guān),與鈾溶液初始濃度呈負(fù)相關(guān),而吸附量與這些影響因素皆呈正相關(guān)。在最優(yōu)pH值條件下

3、,鈾溶液初始濃度為10 mg/L,吸附時(shí)間為120 min時(shí),溶液中U(VI)的去除率為96.0%,吸附量達(dá)到1.20 mg/g;在其它吸附條件相同的情況下,綜合考慮選取麥秸投加量與溶液的體積比為8g/L;溫度對(duì)去除率的影響效果不明顯;使用0.1 mol/L的NaHCO3可對(duì)吸附劑進(jìn)行再生,解吸率達(dá)到89.4%。
　　對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析證明,麥秸對(duì)水中U(VI)的生物吸附,更適合Freundlich等溫吸附模型,而且反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行

4、,該吸附過(guò)程是吸熱反應(yīng)。由動(dòng)力學(xué)方程擬合結(jié)果可知,準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型的擬合效果最好,相關(guān)系數(shù)R2達(dá)到0.9957,遠(yuǎn)高于其它模型,為最優(yōu)動(dòng)力學(xué)擬合方程,并且由內(nèi)擴(kuò)散模型可知,反應(yīng)是由多種吸附機(jī)理共同控制。FT-IR分析結(jié)果證明麥秸在吸附過(guò)程中,-OH、C=O及N-H等基團(tuán)起了重要作用,SEM分析結(jié)果表明麥秸是因吸附了一定量的UO22+而發(fā)生表面形態(tài)的改變。綜上表明,麥秸對(duì)U(VI)的吸附不僅包含物理吸附,也包含化學(xué)吸附,表現(xiàn)為表面絡(luò)合