珍珠貝殼粉處理印染廢水的研究

1、畢 業(yè) 論 文論文題目 珍珠貝殼粉處理印染廢水的研究學(xué) 院 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè) 環(huán)境工程 年 級 2007級 學(xué) 號 200724104106 學(xué)生姓名 張淑芬 指導(dǎo)教師 肖俊霞 完成時間 2011 年 5 月肇慶學(xué)院教務(wù)處制珍珠貝殼粉處理印染廢水的研究張淑芬 指導(dǎo)老師：肖俊霞摘 要 以印染廢水作為研究對象，采用珍珠貝殼粉作為吸附劑，考察了珍珠貝殼粉用量、反應(yīng)時間和廢水初始pH值對廢水CODCr去除率的影響，并結(jié)合紅外吸收光譜對珍珠貝殼的化學(xué)組成進(jìn)行分析。結(jié)果表明：最佳反應(yīng)條件為珍珠貝殼粉投加量80 g/L、pH=6、反應(yīng)時間20 min。在最佳反應(yīng)條件下，廢水的CODCr去除率達(dá)到49.7

2、0%，比相同條件下以1 g/L的活性炭吸附時的CODCr去除率高1.19%。通過紅外光譜分析可知，珍珠貝殼粉的主要化學(xué)成分為碳酸鈣（CaCO3），碳酸鈣具有孔隙發(fā)達(dá)，吸附強(qiáng)的特點。珍珠貝殼粉作為一種吸附劑在印染廢水的治理方面具有較好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞 珍珠貝殼粉；印染廢水；吸附；CODCr去除率1 引言水是維系生命與健康的基本需求，地球雖然有70.8的面積為水所覆蓋，但淡水資源卻極其有限。在全部水資源中，97.5%是無法飲用的咸水，在余下的2.5的淡水中，有87%是人類難以利用的兩極冰蓋、高山冰川和永凍地帶的冰雪。人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，僅占地球總水量的0.26%，而

3、且分布不均。在我國，據(jù)統(tǒng)計，2009年水資源總量為2.8萬億m3，排在世界第6位，而人均占有量更少，2240 m3，在世界銀行統(tǒng)計的153個國家中排在第88位，可見，中國水資源的緊缺情況尤為嚴(yán)重。然而近些年，水污染更是加重了水資源的短缺，從2005年松花江受百噸苯類污染到最近2009年江蘇鹽城水污染事件，無不讓人觸目驚心。據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測，全國城鎮(zhèn)每天至少有1億噸污水未經(jīng)處理直接排入水體。全國七大水系中一半以上河段水質(zhì)受到污染，全國1/3的水體不適于魚類生存，1/4的水體不適于灌溉，90%的城市水域污染嚴(yán)重，50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，40%的水源已不能飲用，南方城市總?cè)彼康?0%70%

4、是由于水源污染造成的。人類生產(chǎn)活動造成的水體污染，其中工業(yè)廢水為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復(fù)雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。大量的無機(jī)、有機(jī)污染物進(jìn)入水體，不僅破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，而且危害到人體健康，造成水質(zhì)性缺水使人們工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活受到影響。印染廢水是指印染加工過程中各工序所排放的廢水混合而成的混合廢水。印染廢水水質(zhì)隨原材料、生產(chǎn)品種、生產(chǎn)工藝、管理水平的不同而有所差異，導(dǎo)致各個印染工序排放后匯總的廢水組分非常復(fù)雜。同時，紡織品染料的使用正朝著抗光解、抗氧化和抗生物降解的方向發(fā)展，因此，印染廢水的治理越來越困難。印染廢水中主要含有染料、漿料、助劑、油劑、酸、堿、纖維雜質(zhì)及無機(jī)

5、鹽等雜質(zhì)，它具有成分復(fù)雜、難降解有機(jī)污染物含量高、色度高、化學(xué)需氧量（COD）高、生化需氧量（BOD）高、堿性大、毒性大、水量大、水質(zhì)變化大等特點，屬難處理的工業(yè)廢水之一。其中有毒、有害的污染物還會在動植物體內(nèi)積累起來，不易排出，毒性比原水中濃度增加幾倍、甚至幾千倍。由于染料廢水具有這些特點，處理染料廢水的主要方法有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等，這些方法各有優(yōu)缺點，其中吸附法是一種應(yīng)用較廣泛的方法，但吸附材料如活性炭、分子篩、硅膠等的使用通常都會增加工業(yè)廢水的處理成本。然而，以廢棄的貝殼作為吸附劑，不僅能廢物回收利用，而且對工業(yè)廢水具有特殊的處理效果，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的雙贏。目前用此方法

6、處理工業(yè)廢水的研究還比較少，具有廣闊的應(yīng)用空間和良好的前景。1.1 珍珠貝殼粉吸附法1.1.1 吸附法的基本原理吸附法處理是利用多孔性固體相物質(zhì)吸著分離水中污染物的水處理過程。吸附是一種與表面能有關(guān)的表面現(xiàn)象，其與表面張力、表面能的變化有關(guān)。常分為物理吸附（靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的分子作用）、化學(xué)吸附（靠化學(xué)鍵力作用）和離子交換吸附（靠靜電引力作用）三種類型。引起吸附的推動能力有兩種，一種是溶劑水對疏水物質(zhì)的排斥力，另一種是固體對溶質(zhì)的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數(shù)是這兩種力綜合作用的結(jié)果。水處理過程中常采用吸附過濾床對水進(jìn)行吸附法處理，可去除水中重金屬離子（如汞、鉻、銀、鎳、鉛等），有時也

7、用于水的深度處理。所用的吸附劑是指能吸著分離水中污染物的固體物質(zhì)，能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。多孔性吸附劑的吸附過程基本上可分為三個階段：顆粒外部擴(kuò)散階段，即吸附質(zhì)從溶液中擴(kuò)散到吸附劑表面；孔隙擴(kuò)散階段，即吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)向吸附點擴(kuò)散；吸附反應(yīng)階段，吸附質(zhì)被吸附在吸附劑孔隙內(nèi)的吸附點表面。一般，吸附速度主要取決于外部擴(kuò)散速度和孔隙擴(kuò)散速度。吸附劑一般有以下特點：大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu)；對吸附質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附能力；一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；制造方便，容易再生；有良好的機(jī)械強(qiáng)度等。常用的吸附劑有活性炭、活化煤、焦炭、煤渣、樹脂、木屑等。本文是選用珍珠

8、貝殼粉作為吸附劑處理印染廢水。1.1.2 貝殼粉處理廢水的研究進(jìn)展貝殼作為吸附劑，應(yīng)用于水處理中，具有操作簡單、高效、環(huán)保、投資小等優(yōu)點，有著廣闊的應(yīng)用前景，慢慢開始受到人們的關(guān)注。馬喆等4采用掃描電鏡及二階微分陽極溶出伏安法分別對大連近岸海域貝殼的微觀結(jié)構(gòu)和貝殼對重金屬（Zn、Cd、Pb、Cu）的吸附性能進(jìn)行實驗研究中發(fā)現(xiàn)，貝殼的微觀結(jié)構(gòu)滿足吸附劑的性能要求，對廢水中的重金屬具有很強(qiáng)的吸附能力，對Zn、Cd、Pb、Cu 的吸附率分別為60.3170.43%，73.8186.46%，65.2768.69%，88.1389.98%，得出結(jié)論：貝殼可以作為處理工業(yè)廢水重金屬的吸附材料。吳賢格等2研

9、究了改性牡蠣殼粉處理生活污水的CODCr，當(dāng)改性牡蠣殼粉的用量為7.5%、反應(yīng)溫度為25 時，對CODCr和TP質(zhì)量濃度分別為500和5 mg·L-1，pH值為6.64的生活污水處理30 min，CODCr的去除率可達(dá)68.23%，說明改性牡蠣殼粉可用于生活污水的處理。胡學(xué)寅等5用0. 5%鹽酸清除扇貝殼表面的殘留物后，再經(jīng)1050 的高溫煅燒處理30 min，除去扇貝殼中所含的蛋白質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)，可獲得主要成分為CaO的貝殼吸附材料，這種新型無機(jī)吸附材料具有優(yōu)異的微觀結(jié)構(gòu)，微米尺度條件下孔隙率高，孔徑分布比活性炭均勻，納米尺度條件下的比表面積是活性炭的2.5倍，多數(shù)孔直徑是活性炭的5

10、倍多，絕大部分為中孔，是一種可廣泛應(yīng)用于吸附各種氣體和液體雜質(zhì)、各種細(xì)菌的新型吸附材料。1.1.3 珍珠貝殼的組成以及現(xiàn)狀珍珠貝殼的主要成分為95%的碳酸鈣和少量的殼質(zhì)素。一般可分為3層，最外層為黑褐色的角質(zhì)層（殼皮），薄而透明，有防止碳酸侵蝕的作用，由外套膜邊緣分泌的殼質(zhì)素構(gòu)成；中層為棱柱層（殼層），較厚，由外套膜邊緣分泌的棱柱狀的方解石構(gòu)成，外層和中層可擴(kuò)大貝殼的面積，但不增加厚度；內(nèi)層為珍珠層（底層），由外套膜整個表面分泌的葉片狀霰石（文石）疊成，具有美麗光澤，可隨身體增長而加厚。貝殼方解石和霰石的主要化學(xué)成分都是CaCO3。一些國內(nèi)權(quán)威的研究表明，貝殼具有多呈片狀或條狀形態(tài)的微觀結(jié)構(gòu)，

11、有孔隙率和比表面積都比較大的特點，滿足吸附劑的基本要求，具有吸附性能。我國由于湖泊眾多，海域遼闊，貝類資源豐富，是世界貝類養(yǎng)殖大國。2007年貝類產(chǎn)量達(dá)到1073.3萬噸，占世界貝類養(yǎng)殖總量的60%以上，海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的75%以上是貝類，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量居世界首位。其中，珍珠貝是海水養(yǎng)殖主要貝類品種，暖海產(chǎn)，在我國的福建，特別是廣東沿海十分普遍。珍珠貝也屬于雙殼類，和貽貝以及扇貝等都是用足絲附著在巖石、珊瑚礁、砂礫或其他貝殼上生活的種類。珍珠貝廣泛被用來食用和藥用，其珍珠可作為名貴的飾品，在帶動沿海經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，也不可避免地產(chǎn)生大量廢棄貝殼，這些廢棄的貝殼資源如不加以很好利用，也會帶來大量固

12、體廢物，對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。在我國，目前活性炭作為吸附劑應(yīng)用于給水處理及廢水二級處理出水的深度處理，雖其具有處理程度高，效果穩(wěn)定的優(yōu)點，但活性炭的供應(yīng)較緊張，再生的設(shè)備較少，再生費用較貴，限制了活性炭的廣泛使用。而以貝殼作為吸附劑處理廢水能有效解決這一難題。如果采用此技術(shù)，不僅高效低耗，還不會產(chǎn)生二次污染，減少環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效應(yīng)。1.2 選題意義和研究內(nèi)容1.2.1 選題意義我國是世界上直接染料產(chǎn)量最大的國家，年產(chǎn)量約3.5萬噸，占染料總產(chǎn)量的4，但是印染企業(yè)每年排放廢水量300400萬噸，在印染加工過程中染料的損失量約為10%20%，其中一半流入水環(huán)境中。隨著染料工業(yè)的飛速發(fā)

13、展和后整理技術(shù)的進(jìn)步，新型助劑、染料、整理劑等在印染行業(yè)中被大量使用，廢水中難降解有毒有機(jī)成分的含量也越來越多，有些甚至是致癌、致突變、致畸變的有機(jī)物，對環(huán)境尤其是水環(huán)境的威脅和危害越來越大。印料廢水常用的處理方法主要有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等，這些方法一般具有運行成本高，脫色效果差，COD去除率低，易產(chǎn)生二次污染。貝殼作為吸附劑，不但能起到良好的吸附效果，而且實現(xiàn)了環(huán)境資源的回收利用。正是基于這理念，本論文主要將廢棄珍珠貝殼磨成粉末狀作為吸附材料，對印染廢水進(jìn)行處理研究，考察了珍珠貝殼粉的投加量、反應(yīng)時間、廢水的初始pH對廢水CODCr去除率的影響，探討使用廢棄的貝殼資源處理工業(yè)

14、廢水的可行性，以便尋找一種更經(jīng)濟(jì)，更環(huán)保的吸附材料來治理工業(yè)廢水，實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和資源的再生利用。1.2.2 研究內(nèi)容本論文的主要研究內(nèi)容具體包括以下4個方面：（1）探討反應(yīng)時間對印染廢水CODCr去除率的影響；（2）探討珍珠貝殼粉投加量對印染廢水CODCr去除率的影響；（3）探討廢水的初始pH值對印染廢水CODCr去除率的影響，并與相同條件下粉末活性炭的處理效果作比較；（4）采用紅外吸收光譜對珍珠貝殼粉的化學(xué)組成進(jìn)行分析。2 實驗部分2.1 實驗試劑與儀器2.1.1 實驗化學(xué)試劑本論文中所使用的主要化學(xué)試劑的名稱、分子式、純度及生產(chǎn)單位見表1。表1 實驗所用主要化學(xué)試劑名稱分子式純度生產(chǎn)單位硫

15、酸亞鐵FeSO4·7H2O分析純天津市福晨化學(xué)試劑廠硫酸亞鐵銨Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O化學(xué)純廣東臺山化工廠濃硫酸H2SO4化學(xué)純廣州市東紅化工廠氫氧化鈉NaOH分析純天津市福晨化學(xué)試劑廠重鉻酸鉀K2Cr2O7分析純廣州化學(xué)試劑廠鹽酸HCl分析純廣州市東紅化工廠硫酸銀Ag2SO4 分析純廣州市金珠江化學(xué)有限公司立新化工廠1, 10-菲啰啉C12H8N2·H2O分析純廣州化學(xué)試劑廠2.1.2 實驗常用儀器本論文中所使用的主要實驗儀器的名稱及生產(chǎn)單位見表2。表2 實驗所用主要儀器儀器名稱出廠單位JBZ14磁力攪拌器上海大普儀器有限公司PHS2F精密pH計上

16、海精密科學(xué)儀器有限公司AE240S電子分析天平梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司W(wǎng)MX微波消解CODCr速測儀汕頭市環(huán)海工程總公司2.2 珍珠貝殼粉的制備及廢水來源本實驗所用水樣取自肇慶市某紡織廠經(jīng)投藥預(yù)處理后的廢水，廢水的CODCr為728 mg/L，pH值為10。本實驗所用的珍珠貝殼粉是將來自廈門某海灘廢棄的珍珠貝殼（如圖1所示）先用鐵錘破碎后再用磨粉機(jī)磨成粉末狀，然后用100目的篩子過篩，取篩下物作為珍珠貝殼粉（如圖2所示）。圖1 珍珠貝殼圖2 100目的珍珠貝殼粉2.3 珍珠貝殼粉處理印染廢水的實驗每次實驗于室溫下取100 mL廢水于250 mL燒杯中，先用5%的HCl溶液和5%的Na

17、OH溶液調(diào)節(jié)廢水的初始pH值，然后加入一定量的珍珠貝殼粉，并置于磁力攪拌器下進(jìn)行反應(yīng)。間隔取樣，樣品用濾紙過濾后，對濾液進(jìn)行CODCr的測定。2.4 分析方法廢水COD的測定采用的是重鉻酸鉀法，具體步驟如下：1、用直吹移液管吸取水樣5.00 mL置于消解罐中，加入少量粉末HgSO4并即搖勻約1 min使Cl-與Hg2+充分反應(yīng)，準(zhǔn)確加入5.00 mL消解液和5.00 mL催化劑，搖勻。旋轉(zhuǎn)密封蓋，注意使消解罐密封良好，將罐均勻置放入消解爐玻璃盤上，離轉(zhuǎn)盤邊沿約2 cm圓周上單圈排好。設(shè)置好消解時間，進(jìn)行消解。2、消解結(jié)束后的消解罐，罐內(nèi)反應(yīng)液高溫并有壓力，應(yīng)置冷或用冷水冷卻后，才能打開密封蓋，

18、將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到150 mL錐形瓶中，用蒸餾水沖洗消解罐帽23次，沖洗液并入錐形瓶中，控制體積約30 mL，加入2滴亞鐵靈指示劑用Fe(NH4)2(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點。記錄Fe(NH4)2(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。3、CODCr值的計算 CODCr（O2，mg/L）=(V0-V1)×C×8×1000V2 （1）式中：V0空白消耗Fe(NH4)2(SO4)2量（mL）；V1水樣消耗Fe(NH4)2(SO4)2量（mL）；V2水樣體積（mL）；CFe(NH4)2(SO4)2溶液的濃度（mol/L）；8氧（1/2O）摩爾質(zhì)量

19、（g/mol）。 CODCr去除率=（COD0-COD1）COD0×100% （2）式中：COD0原水的CODCr；COD1處理后水樣的CODCr。3 結(jié)果與討論3.1 反應(yīng)時間對印染廢水的CODCr去除率的影響在常溫下，投加10 g/L的珍珠貝殼粉，置于磁力攪拌器上攪拌，分別于5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min取樣過濾，測定廢水的CODCr，考察反應(yīng)時間對廢水CODCr去除率的影響，所得結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，印染廢水的濃度隨著吸附時間的延長而迅速下降，去除率明顯升高。時間為20 min時，去除率可以達(dá)到43.79%。但當(dāng)吸附

20、時間達(dá)到20 min后，去除率的變化趨于平緩，在25 min時，去除率為45.20%，僅比20 min時增加了1.41%，繼續(xù)增加反應(yīng)時間對廢水的CODCr去除率影響不大。這說明珍珠貝殼粉的吸附過程在20 min時基本已達(dá)到平衡，即使再增加吸附時間印染廢水的濃度也基本不發(fā)生變化。因此確定珍珠貝殼粉最佳吸附時間為20 min。0102030405060051015202530CODCr去除率/%時間/min圖3 反應(yīng)時間對CODCr去除率的影響3.2 珍珠貝殼粉投加量對印染廢水CODCr去除率的影響在常溫下，分別加入20 g/L、40 g/L、60 g/L、80 g/L、100 g/L和120

21、g/L的珍珠貝殼粉，置于磁力攪拌器上攪拌20 min，取濾紙過濾，測定廢水的CODCr，考察珍珠貝殼粉投加量對印染廢水CODCr去除率的影響，所得結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出，珍珠貝殼粉對印染廢水CODCr去除的效果隨著珍珠貝殼粉的投加量的增加而變化。當(dāng)投加量為20 g/L時，廢水的CODCr去除率僅為17.21%，而當(dāng)投加量增加到80 g/L時，廢水的CODCr去除率為42.32%，增長了25.11%，增長較大。這是因為當(dāng)珍珠貝殼粉投加量少時，其中起吸附作用的因子相應(yīng)地變小，則其對污染物的吸附量也相應(yīng)地降低，使得印染廢水中較多的污染物仍未被去除。隨著珍珠貝殼粉用量的增加，起吸附作用的因子隨

22、之增加，對污染物的吸附量也隨著增加，吸附效果增強(qiáng)。但當(dāng)繼續(xù)增加投加量，達(dá)到100 g/L時，廢水的CODCr去除率為43.79%，只比80 g/L時增加了1.47%，這是因為投加量過多時，由于珍珠貝殼粉的顆粒大小為100目，仍達(dá)不到理想的細(xì)度，使過多的用量不能完全分散在溶液中，同時攪拌混合不均勻使得珍珠貝殼粉的吸附效果降低，所以斷續(xù)增加珍珠貝殼粉的量，處理效果不明顯，反而會大大增加處理成本。102030405060020406080100120140CODCr去除率/%珍珠貝殼粉用量/（g/L）圖4 珍珠貝殼粉投加量對印染廢水CODCr去除率的影響脫色效果如圖5所示，珍珠貝殼粉處理染料廢水的脫

23、色效果明顯。原廢水呈藍(lán)黑色，可見其印染廢水具有色度深的特點。用珍珠貝殼粉吸附處理后過濾的廢水顏色逐漸變淺，直到基本上呈現(xiàn)無色。當(dāng)珍珠貝殼粉為60 g/L時，廢水呈淺藍(lán)色，80 g/L時已幾乎呈無色透明，再增加投加量，廢水顏色變化不大。因此，綜合考慮處理效果和控制工藝成本兩方面因素，本實驗確定珍珠貝殼粉的最佳投加量為80 g/L是比較經(jīng)濟(jì)有效的。圖5 珍珠貝殼粉處理印染廢水的脫色效果（從左到右依次為原廢水、20 g/L、40 g/L、60 g/L、80 g/L、100 g/L、120 g/L）3.3 廢水的初始pH值對印染廢水CODCr去除率的影響在常溫下，珍珠貝殼粉投加量為80 g/L的條件下

24、，分別調(diào)節(jié)廢水的初始pH值為2、4、6、8、10、12，置于磁力攪拌器上攪拌20 min，取濾紙過濾，測定廢水的CODCr，并在相同的實驗條件下，投加1 g/L的粉末活性炭處理印染廢水，所得結(jié)果與珍珠貝殼粉作比較，考察廢水的初始pH值對珍珠貝殼粉處理印染廢水CODCr去除率的影響，結(jié)果如圖6。從圖6中可以看出，廢水初始pH值對吸附效果的影響主要與吸附劑和吸附質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。在pH為10、12的條件下，珍珠貝殼粉處理廢水CODCr去除率分別為42.32%、16.55%，處理效果依次減弱，這說明在堿性條件下不利于珍珠貝殼粉對印染廢水的吸附。在pH值為2和6時，去除效果達(dá)到最高分別為51.08%，49

25、.70%，這可能是珍珠貝殼粉和印染廢水的性質(zhì)所導(dǎo)致的。因為本身所用的印染廢水暴露在空氣中放久了和在酸性條件下會產(chǎn)生沉淀，沉淀物可能是一些不溶性染料，使得去除率大大提高了，同時也可能是珍珠貝殼粉在酸性條件下有利于吸附。但是在pH為4、8時，去除率突然下降，這可能是珍珠貝殼粉在這時發(fā)生了解吸。由于廢水原始pH值為10，如果將其調(diào)到去除率最高的點pH為2時，會消耗大量的酸溶液，在實際應(yīng)用中比較難實現(xiàn)。而在pH為6時，去除率為49.7%，能達(dá)到較好的去除效果，因此在本實驗中珍珠殼粉處理印染廢水最佳的pH為6。將珍珠貝殼粉與活性炭作比較，可見珍珠貝殼粉的去除率在整體上都相對于粉末活性炭的略低一點，這種趨

26、勢在酸性條件下越加明顯。在pH=2、4時，粉末活性炭的去除率分別達(dá)到70.72%、63.19%，而珍珠貝殼粉在pH=2時僅為51.08%，兩者差別較大，這可能因為粉末活性炭的顆粒遠(yuǎn)比100目的珍珠貝殼粉細(xì)得多，在溶液中能充分混合，吸附得較徹底，而且酸性條件可能更利于粉末活性炭的吸附。但是在pH為6的條件下，活性炭的CODCr去除率為48.51%，而珍珠貝殼粉CODCr去除率為49.70%，比活性炭高了1.19%?？梢娫趯嶋H應(yīng)用中，珍珠貝殼粉是可以達(dá)到活性炭的吸附效果，甚至在客觀條件允許下，增加珍珠貝殼粉的細(xì)度，可以大大提高現(xiàn)在的處理效果。由于目前活性炭的價格比較貴，處理成本也就相應(yīng)的較高，這也

27、成了活性炭應(yīng)用中的難題。但如果將廢棄珍珠貝殼粉作為吸附劑處理廢水，盡管用量比粉末活性炭多，但以廢制廢，大大減少了處理成本，不僅實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效應(yīng)，而且響應(yīng)現(xiàn)今追求環(huán)保的趨勢，具有更加廣闊的發(fā)展前景。015304560759024681012貝殼粉活性炭CODCr去除率/%pH圖6 廢水的初始pH值對廢水CODCr去除率的影響3.5 珍珠貝殼粉的紅外吸收光譜分析珍珠貝殼粉的紅外吸收光譜如圖7所示，珍珠貝殼粉的紅外光譜各特征峰如下：1477.37 cm-1為C-O反對稱伸縮振動；1081.99 cm-1為CO32-離子的對稱伸縮振動；862.12 cm-1為CO32-離子的面外彎曲振動；713

28、.13 cm-1為CO32-離子的面內(nèi)彎曲振動。吸收峰1477.37、862.12、713.13 cm-1皆為文石的特征吸收峰，可見，珍珠貝殼粉的主要成分為文石型碳酸鈣。碳酸鈣是一種礦物質(zhì)，它具有孔隙發(fā)達(dá)，吸附強(qiáng)的特點，同時也是一種無機(jī)物離子交換劑，在水中可與其他等均衡量重金屬陽離子進(jìn)行交換以降低水的總硬度3。圖7珍珠貝殼粉的紅外吸收光譜4 結(jié)論與展望4.1 結(jié)論（1）利用珍珠貝殼粉對印染廢水進(jìn)行處理的最佳的反應(yīng)條件為：100目的珍珠貝殼粉投加量80 g/L，廢水初始pH=6，反應(yīng)時間20 min，在最佳的反應(yīng)條件下廢水的CODCr去除率達(dá)到49.70%。（2）在不同廢水初始pH值條件下，分別

29、利用1 g/L的活性炭和80 g/L的珍珠貝殼粉處理印染廢水進(jìn)行比較，在最佳pH6，活性炭的CODCr去除率為48.51%，珍珠貝殼粉的比活性炭的高出1.19%，可見在實際應(yīng)用中，珍珠貝殼粉是可以達(dá)到良好的吸附效果。（3）對珍珠貝殼粉的紅外吸收光譜進(jìn)行化學(xué)成分的分析，珍珠貝殼粉的主要化學(xué)成分為文石型碳酸鈣，它具有孔隙發(fā)達(dá)，吸附強(qiáng)的特點。4.2 展望在人們?nèi)找孀⒅丨h(huán)保和資源回收利用的今天，廢棄的珍珠貝殼如果能充分利用于工業(yè)廢水的處理中，不但能減少有毒有害化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境的污染，而且能變廢為寶，節(jié)約資源，降低處理成本，無二次污染，是一種綠色環(huán)保的吸附材料。由于客觀條件的限制，只能將珍珠貝殼磨成細(xì)度為

30、100目，仍然達(dá)不到理想的細(xì)度，對吸附效果有一定的影響。本文只研究了反應(yīng)時間、珍珠貝殼粉用量和廢水初始pH值對印染廢水的CODcr去除率的影響，而未對溫度，改性的珍珠貝殼粉作為比較等因素對廢水的CODCr去除率的影響進(jìn)行研究，同時因?qū)嶒炠Y源有限，而不能對珍珠貝殼粉的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，使得不能充分全面地研究其吸附規(guī)律和吸附機(jī)理。目前所開展的研究也僅僅限于在實驗室針對某一種或少數(shù)的幾種染料廢水的處理，對實際工業(yè)廢水及含有多種污染物的混合廢水處理的研究尚待深入開展，但是廢棄珍珠貝殼粉作為吸附劑具有眾多優(yōu)點，在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景和強(qiáng)大的市場競爭力，因此會越來越受到人們的關(guān)注和重視。參

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