壳聚糖改性硅藻土处理含铬废水

铬是重金属，被人体吸收时，有"三致"的危险且含铬废水进入水体，破坏水生生态环境，能够对水体环境造成严重影响。一般可以通过吸附法、化学氧化、电解还原、离子交换、电渗析等方法去除Cr(Ⅵ)。其中吸附法节省时间、价格便宜、效果良好，为了能够找到吸附Cr(Ⅵ)更快、更好、更便宜的吸附材料，在次之前，已经有很多人进行了深入的研究。路则栋等通研究结果表明，准二级动力学方程能够更好的描述实验结果。高保娇等实验证明吸附等温线实验结果拟合跟满足Freundlich吸附方程。杜玉成等对吸附等温线实验结果进行拟合，符合langmuir模型。本文使用硅藻土负载壳聚糖作为吸附材料吸附模拟含铬废水中的Cr(Ⅵ)进行研究。

　　1、实验方法

　　1.1 复合材料的制备与铬的测定

　　壳聚糖-硅藻土复合材料的制备：称量不同质量的壳聚糖于烧杯中，加入25mL4%的醋酸溶液使其溶解，后在六联传动搅拌器上以500r/min的速度搅拌20min。然后加入适量硅藻土使复合材料总量达到5g，搅拌混匀。与105℃下烘干研磨。

　　铬的测定：按照实验设计，量取25mL一定浓度的Cr(Ⅵ)模拟废水，调节pH值，加入相应配比、一定质量的复合材料，控制震荡时间，过滤测定模拟废水中六价铬的浓度。

　　1.2 实验步骤设计

　　1.2.1 正交实验

　　选择复合材料中壳聚糖的配比、初始吸附时六价铬的浓度、硅藻土与壳聚糖的投加量、吸附溶液的pH值和吸附时的震荡时间作为正交实验的影响因素，并根据单因素实验结果选择合适的水平，以免去除率和吸附量过高或过低，不便于正交实验的分析。

　　上述单因素实验表明，都可以对吸附效果产生较大的影响，根据复合材料的吸附效果，选取合适的水平。

　　1.2.2 吸附实验

　　1.2.2.1 吸附动力学实验

　　为了研究复合材料的吸附动力学特征，取0.6g配比分别为4%、6%、8%、10%的复合材料，加入25mLCr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L的溶液中，分别震荡0min、10min、20min、40min、60min、90min、120min、150min、180min后，过滤，测定吸附后Cr(Ⅵ)的含量。分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich动力学方程和W-M动力学方程进行数学拟合。拟合相关系数越大，说明复合材料的吸附动力学特征越符合方程对应的模型。

　　1.2.2.2 吸附等温线实验

　　为了研究复合材料的吸附等温线特征，分别取0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g配比为4%的复合材料，加入25mLCr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L的溶液中，过滤，测定吸附后Cr(Ⅵ)的含量。分别采用Langmuir方程和Freundlich方程进行数学拟合。拟合相关系数越大，说明复合材料的吸附等温线特征越符合方程对应的模型。