论文总字数：32266字

摘 要

：用小麦麸皮、杏鲍菇废菌糠和金针菇废菌糠吸附模拟废水中孔雀石绿、藏红T、亚甲基蓝和苋菜红染料，研究了溶液的pH值、吸附剂投加量、染料初始浓度、吸附温度和吸附时间的吸附效果。结果表明：原料小麦麸和两种废菌糠是具有高吸附率的廉价吸附剂，其对染料的吸附率达到 98%以上；在改变pH值时，三种吸附剂对四种典型染料的吸附效果不显著；吸附剂投加量增加时，吸附率不断增加并逐渐趋于饱和；随着染料初始浓度的改变，吸附剂对染料的吸附率逐渐下降；温度的上升会使吸附剂对染料的吸附下降，吸附剂对染料的吸附等温线符合Langmuir吸附模型；随着吸附时间的增加，吸附剂对染料的吸附增加，并逐渐趋于饱和，吸附动力学能够很好的符合二级动力学模型，并计算了相应的吸附动力学参数。本论文的研究结果为杏鲍菇和金针菇菌糠的资源化提供了崭新的思路，并最终实现以废治废。

关键词：菌糠；生物吸附剂；染料；吸附等温线；吸附动力学

Abstract: Using Wheat bran, Flammulina velutipes waste fungus chaff and Pleurotus eryngii waste fungus chaff sorption to Malachitc green, Safranine T, Methylene blue and Amaranth in simulated dye wastewater was investigated. The influences of the pH value, adsorbent amount, the initial concentration of dyes solution, adsorption temperature and adsorption time effect were studied, and also the adsorption kinetics and the adsorption thermodynamics were discussed. The results indicated that the raw material wheat bran and two types of waste substrate were cheap adsorbent with high adsorption rate and maximum adsorption rate of dyes was reach to 98%. It was not significant effect that three kinds of adsorbent for four kinds of typical dye adsoeption with changing the pH value. The adsorption rate increased and gradually tends to saturation with the adsorbent amount increasing. As the initial dye concentration changed, the adsorption rate gradually decreased. The adsorption ability was descended with raising temperature, the equilibrium adsorption data fitted well with the Langmuir isotherm. The adsorption ability was increased with raising time, and gradually tend to be saturated, the adsorption kinetics of the dyes could be well described by the second order kinetics model, the corresponding adsorption kinetics parameters were calculated. The results of this paper for Mushroom waste fungus chaff resource provide a new train of thought, treated and eventually.

Key words: Fungus Chaff; Biological adsorbent; Dye; Adsorption isotherm; Adsorption kinetics

目 录

1. 前 言 5

1.1 吸附剂吸附染料废水的现状 5

1.2 农作物作为吸附剂的研究进展 6

1.3 食用菌菌糠作为生物吸附剂的研究 6

1.4 有机溶剂染料的简介 7

1.5 实验思路设计 8

2．材料与方法 9

2.1 实验仪器 9

2.2 实验材料 9

2.3实验方法 9

2.3.1 吸附剂对不同pH值染料的吸附 10

2.3.2吸附剂投加量对染料的吸附 10

2.3.3吸附剂对染料不同温度的吸附 10

2.3.4等温吸附实验 10

2.3.5吸附剂对染料不同时间的吸附 11

2.3.6吸附动力学实验 11

2.3.7染料浓度的测定方法——UV法 11

3. 结果与分析 13

3.1 吸附剂对不同pH值染料吸附效果的影响 13

3.2吸附剂投加量对染料吸附效果的影响 15

3.3 染料初始浓度对吸附效果的影响 17

3.4 吸附温度对吸附效果的影响 19

3.5 Langmuir和Freundlich吸附等温线模型 22

3.5.1 吸附剂对孔雀石绿的吸附等温线研究 23

3.5.2 吸附剂对苋菜红的吸附等温线研究 25

3.5.3 吸附剂对亚甲基蓝的吸附等温线研究 27

3.5.4 吸附剂对苋菜红的吸附等温线研究 29

3.6 吸附时间对吸附效果的影响 30

3.7 吸附动力学研究 33

3.7.1 吸附剂对孔雀石绿的吸附动力学研究 33

3.7.2 吸附剂对藏红T的吸附动力学研究 35

3.7.3 吸附剂对亚甲基蓝的吸附动力学研究 37

3.7.4 吸附剂对苋菜红的吸附动力学研究 39

4. 结论与展望 41

5. 本论文的创新点 42

参 考 文 献 43

致谢 45

1. 前 言

1.1 吸附剂吸附染料废水的现状

近几年来，水环境污染越来越严重，生态平衡遭到严重破坏，对人类自身的存在已构成威胁，其中水污染是关键因素之一。种类繁多的廉价物质，如稻壳、食用菌菌糠等，这些可以经过简单的加工处理代替活性炭做吸附不同染料废水的试验，以解决染料废水对环境的污染问题。工厂排放的染料废水成分复杂、毒性大、色度深 ^[1]。随着城市污染水厂和处理水量的日益增多，污泥中除了含有丰富的氮、磷等营养物以外，还含有有机物、盐类、各种致病微生物，它们的容量大、不够稳定、易腐败、而且有恶臭，如果处理不好，将会造成大范围的二次污染^[2]。染料的毒性大，而且生物降解困难，因而会对水环境造成严重污染。如何更为有效地处理和防治水污染成为一个重要的社会及科技难题，而处理染料废水通常用的吸附剂是活性炭，由于活性炭具有较高的吸附能力^[3]，它被美国环境保护中心列为最为有效地可控制吸附剂。它也经常广泛被用来作为商用吸附剂，但又因它们价格昂贵，再生处理费用又高，所以目前学者们都尝试去寻找一种廉价的替代吸附剂^[4]。

高净化率的污水净化材料作吸附剂已成为世界各国研究的热点，由于生物吸附剂能吸附多种污染物，它们是一种具有潜力的污染物处理方法^[5]。当前染料处理方法有混凝法、反渗透法、活性炭法和电化学法等，但因为它们的成本较高，有的无法再生或再生成本较高，因此迫切寻求一种价廉、高效的处理方法，这已经成为各国研究学者的关注目标，由于生物吸附剂能吸附多种污染物，以至于发现它是一种具有潜力的治理水污染处理方法^[6]。如今越来越多的物理化学和生物方法被应用于处理染料废水，如吸附脱色、离子交换脱色、渗析法、化学氧化脱色、絮凝沉淀、光氧化脱色、纳米技术处理、超滤法、电解及生物处理法等^[7]。小麦麸皮是来源非常丰富的一种农业副产物，它其主要成分是纤维素和半纤维素，溶液很容易渗透小麦麸皮中，它吸附的速度比较快，并且它的吸附效果较稳定^[5]。食用菌废菌糠也可作为生物吸附剂，这次学位实验也挑选了食用菌废菌糠，如杏鲍菇废菌糠和金针菇废菌糠两种，这两种废菌糠中也都含有原料小麦麸、以及玉米、木屑、棉籽壳等等，它们都具有很强的吸附性，它们可以作为染料废水的廉价吸附剂。本学位论文采用小麦麸、杏鲍菇废菌糠和金针废菇菌糠三种作为生物吸附剂，研究了对孔雀石绿、藏红T、亚甲基蓝、苋菜红四种有机溶剂染料在pH值、吸附剂投加量、染料的初始浓度、吸附温度和吸附时间等因素下的吸附效果，通过方程计算出最佳吸附率，并在温度和时间基础上进行了吸附等温线研究和吸附动力学研究。

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