厌氧颗粒污泥对水中染料的吸附去除研究

【摘要】： 生物吸附技术处理染料废水具有快速、广谱、操作方便、不受生物毒性影响等优点,受到广泛关注。本文采用厌氧颗粒污泥作为吸附剂,处理模拟染料废水,主要包括以下内容。 (1)灭菌前后厌氧颗粒污泥对孔雀石绿的吸附量随着pH值的升高而升高,在pH=5时孔雀石绿的吸附量达到最大;溶液中离子强度的增加导致厌氧颗粒污泥的吸附量降低;通过模型拟合,伪二级动力学方程可以更好的描述厌氧颗粒污泥对孔雀石绿的生物吸附动力学过程;利用孔内扩散模型,吸附过程分为三个阶段;试验结果表明灭菌前厌氧颗粒污泥吸附孔雀石绿的速率比较快,这是因为活性厌氧颗粒污泥对孔雀石绿的吸附存在着主动运输的作用;吸附平衡试验表明,Langmuir吸附等温线更适合描述吸附过程,在60℃的条件下,高温灭菌前后的厌氧颗粒污泥的Q~0分别为72.26mg/g和119.19mg/g,通过热力学分析可见整个吸附过程是一个自发、放热过程。吸附了染料的厌氧颗粒污泥可以用1%(v/v)盐酸-乙醇溶液进行解析。 (2)采用聚乙烯亚胺(PEI)对厌氧颗粒污泥进行改性,极大地提高了对酸性大红的吸附能力。通过XPS和FTIR的分析,揭示通过PEI的改性,引近了大量的氨基,且这些氨基在吸附过程中起到了重要作用。并对pH值等参数进行了考察,染料的去除率随着pH的升高而降低,当pH值为2时吸附量最大。动力学分析可知孔内扩散是主要的限制速率,热力学分析可知吸附是一个自发放热的过程。 (3)四种主要的官能团在吸附过程中起主要作用,分别是:羧基、氨基、羟基和磷酸基。对刚果红和活性黑的吸附是四种官能团共同作用的结果;对亚甲基兰的吸附是通过羧基和羟基起的作用;对酸性橙的吸附是通过氨基起的作用