1、概述
印染廢水是當今污染源之一，降低廢水中有機物含量和色度已成為當今工業(yè)廢水治理的一個(gè)特點(diǎn)，印染廢水具有色度大、有機物含量高、成分復雜、水質(zhì)變化大、毒性大等特點(diǎn)，目前該種廢水的處理方法主要有物理處理法、化學(xué)處理法以及生物處理法。
吸附法是利用多孔性吸附劑與廢水混合，或讓廢水通過(guò)由吸附劑組成的濾床，使有機分子吸附在其表面或被過(guò)濾出去�；钚蕴�、天然礦物、殼聚糖、樹(shù)脂等是目前常用的主要吸附劑。
殼聚糖制備原料為甲殼素，甲殼素的N-脫乙酰度高于55%的產(chǎn)物稱(chēng)為殼聚糖。本文圍繞殼聚糖吸附印染廢水進(jìn)行研究。以高嶺土模擬懸浮顆粒物，以土壤作為高嶺土的對照實(shí)驗。
2、實(shí)驗
2．1 藥品與儀器
實(shí)驗藥品：普拉紅B(分析純)，冰醋酸(99．4%)(分析純)， NaOH(分析純)。殼聚糖脫乙酰度80%～95%，高嶺土。
實(shí)驗儀器見(jiàn)表1。
2．2 殼聚糖絮凝體的制備
殼聚糖結構中存在氨基，在酸性條件下將其質(zhì)子化從而使殼聚糖溶解。再不斷加入堿，攪拌均勻，得到殼聚糖絮凝體，對染料進(jìn)行吸附。具體步驟如下：稱(chēng)取0．2g殼聚糖于100mL燒杯中，加入20mL蒸餾水，0．6mL乙酸使其完全溶解;再不斷加入NaOH(20%)并攪拌均勻，直至pH計顯示中性。
2．3 模擬染料廢水的吸附性能的研究
量取50mL，1g/L普拉紅B染料溶液于制備的絮凝體中進(jìn)行攪拌，每隔15min吸取上清液略多于2mL進(jìn)行離心，取離心后的上清液2mL于50mL的比色管中，加入蒸餾水至刻度線(xiàn)，測吸光度。記錄數值直至吸光度不再發(fā)生變化，即吸附達到平衡，停止計時(shí)。
3、結果與討論
3．1 吸附動(dòng)力學(xué)研究
以1g/L的普拉紅B染料為模擬染料做吸附動(dòng)力學(xué)模擬。本實(shí)驗為了研究其機理，分別使用擬一級、擬二級動(dòng)力學(xué)反應式對相關(guān)的實(shí)驗數據進(jìn)行擬合。
擬合參數見(jiàn)表2，擬合結果見(jiàn)圖1，圖2。
從結果可知，動(dòng)力學(xué)方程為：
其中，k1，k2為準一級和準二級吸附反應速率常數，無(wú)量綱，單位分別為h－1和g/(mg•h);qe為吸附達到平衡時(shí)的吸附量，mg/g;qt為t時(shí)刻的吸附量，mg/g;t為反應時(shí)間，h。
由表2中殼聚糖與再生得到的殼聚糖的吸附動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)的擬合參數可知，擬二級動(dòng)力學(xué)模型計算所得的吸附容量和實(shí)驗數值更加接近，且方程的相關(guān)系數Ｒ2值大于0．97。這說(shuō)明擬二級動(dòng)力學(xué)方程可以更準確地描述殼聚糖以及再生得到的殼聚糖對普拉紅B的吸附過(guò)程，吸附符合二級動(dòng)力學(xué)模型。
3．2 吸附熱力學(xué)研究
本實(shí)驗還進(jìn)行了由吸附平衡數據繪制出殼聚糖的等溫線(xiàn)。具體做法是用朗格繆爾反應式和弗里德里希反應式對其吸附等溫線(xiàn)擬合。
表3是具體的擬合參數。圖3和圖4為具體的擬合結果。
吸附熱力學(xué)方程的表達式分別為：
其中，qe為吸附達到平衡時(shí)的吸附量，mg/g;qm為理論飽和吸附量，mg/g;Ce為溶液在吸附平衡時(shí)的濃度，mg/L;KL為朗格繆爾常數，L/mg。
其中，qe為吸附達到平衡時(shí)的吸附量，mg/g;qm為理論飽和吸附量，mg/g;Ce為溶液在吸附平衡時(shí)的濃度，mg/L;KF為弗里德里希常數，無(wú)量綱(與吸附強度相關(guān));n為弗里德里希指數(與吸附強度相關(guān))。
殼聚糖對普拉紅B的吸附均符合Freundich吸附等溫方程。計算可得的飽和吸附容量為264．8mg/g。
4、結語(yǔ)
在常溫下，pH=7．0，殼聚糖含量為0．2g，殼聚糖以及再生得到的殼聚糖對普拉紅B的吸附過(guò)程可用二級吸附動(dòng)力學(xué)方程來(lái)描述，殼聚糖對普拉紅B的吸附符合弗里德里希反應等溫吸附模型，飽和吸附容量為264．8mg/g。（來(lái)源：唐山市規劃建筑設計研究院環(huán)境工程所）
