废弃生物质对模拟废水中锌的吸附研究

高琳 王靖君 黄润峰 白膨豪 史磊

摘 要：本文研究初始金属离子浓度、溶液pH值、吸附剂用量等因素对碧根果壳吸附Zn2+的影响。结果表明：Zn2+的吸附量受pH值影响，随着pH值升高而增多，其中在pH=8时，吸附量最大。随生物质吸附剂用量的增加，Zn2+的去除率逐渐升高。SEM和FTIR分析可知生物质表面含有羟基、羧基、Si—O等官能团为生物质吸附Zn2+提供便利。

关键词：锌;生物质;吸附;模型参数

中图分类号：X756     文獻标识码：A       文章编号：1003-5168（2021）30-0087-03

Abstract： In this study， the effects of initial metal ion concentration， pH value and adsorbent of pecan shell on the adsorption of Zn2+ were researched. The results show that the adsorption capacity of Zn2+ is affected by pH value and increased with the increase of pH value; when the pH value is equal to 8， the adsorption capacity reaches the maximum. With the increase of the amount of biomass adsorbent， the removal rate of Zn2+ is increased gradually. It can be seen that the surface of biomass contained hydroxyl， carboxyl， Si-O and other functional groups can facilitate the adsorption of Zn2+ according to SEM and FTIR analysis.

Keywords： Zinc; biomass; adsorption; model parameter

重金属作为水体中的潜在危害污染物之一，由于其持久性和对环境及人体健康的影响较大而备受关注。锌是营养必需的微量元素，但如果大量摄入，可能会产生毒性[1]。废水中锌的主要来自金属、化工、造纸以及金属加工等过程中的废水排放[2-4]。据报道，过量摄入锌可导致抑郁、嗜睡、癫痫等疾病[5-6]。传统方法包括化学沉淀法、离子交换法、过滤法、溶剂萃取法、膜技术和活性炭吸附等，这些方法很难去除水中的重金属离子[7-8]。因此，在重金属废水处理领域中开发廉价、高效的吸附剂已成为近年来研究的重点。

先前已经报道有多种吸附材料对重金属吸附特性的研究成果。但有关坚果类碧根果壳作为吸附剂的研究还较少。本研究的目的是探究碧根果壳对锌的吸附特性;探讨初始溶液pH、初始金属离子浓度和吸附剂用量对锌吸附的影响;并结合SEM和FTIR等表征手段揭示碧根果壳对锌的吸附机制。

1 材料与方法

本试验利用碧根果壳作为原材料，用不锈钢粉碎机将其打碎，然后在过60目尼龙筛，在60 ℃烘箱中烘干至恒重，装入封口袋中备用。……