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入水體，破壞水生生態環境，能夠對水體環境造成嚴重影響。一般可以通過吸附法、化學氧化、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，已經有很多人進行了深入的研究。路則棟等通研究結果表明，準二級動力學方程能夠更好的描述實驗結果。高保嬌等實驗證明吸附等溫線實驗結果擬合跟滿足Freundlich吸附方程。杜玉成等對吸附等溫線實驗結果進行擬合，符合langmuir模型。本文使用硅藻土負載殼聚糖作為吸附材料吸附模擬含鉻廢水中的Cr(Ⅵ)進行研究。

　　1、實驗方法

　　1.1 復合材料的制備與鉻的測定

　　殼聚糖-硅藻土復合材料的制備：稱量不同質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合材料總量達到5g，攪拌混勻。與105℃下烘干研磨。

　　鉻的測定：按照實驗設計，量取25mL一定濃度的Cr(Ⅵ)模擬廢水，調節pH值，加入相應配比、一定質量的復合材料，控制震蕩時間，過濾測定模擬廢水中六價鉻的濃度。

　　1.2 實驗步驟設計

　　1.2.1 正交實驗

　　選擇復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驗的影響因素，并根據單因素實驗結果選擇合適的水平，以免去除率和吸附量過高或過低，不便于正交實驗的分析。

　　上述單因素實驗表明，都可以對吸附效果產生較大的影響，根據復合材料的吸附效果，選取合適的水平。

　　1.2.2 吸附實驗

　　1.2.2.1 吸附動力學實驗

　　為了研究復合材料的吸附動力學特征，取0.6g配比分別為4%、6%、8%、10%的復合材料，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。分別采用準一級動力學方程、準二級動力學方程、Elovich動力學方程和W-M動力學方程進行數學擬合。擬合相關系數越大，說明復合材料的吸附動力學特征越符合方程對應的模型。

　　1.2.2.2 吸附等溫線實驗

　　為了研究復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方程進行數學擬合。擬合相關系數越大，說明復合材料的吸附等溫線特征越符合方程對應的模型。