含重金屬的污染源電池廠廢水對水資源造成極大的破壞與污染，同時對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、人類生活及整個生態(tài)平衡影響極大。電池生產(chǎn)廢水中以含鉛廢水最為普遍，國家排放標準中明確規(guī)定含鉛廢水的排放標準為鉛總含1mg/L。鉛和可溶性鉛鹽都有毒性，含鉛廢水對人體健康和動植物生長都有嚴重危害。因此，高效快捷治理含Pb2+廢水，具有重要的環(huán)境效應(yīng)和深遠的社會意義。馬尾藻生物吸附法操作方便、對低濃度重金屬離子廢水具有優(yōu)良的處理效果，在經(jīng)濟效益和環(huán)保效益層面都有很強的可行性。
1、實驗部分
1.1 實驗藥品與儀器
實驗用馬尾藻從榮成市國茂水產(chǎn)有限公司購買，用去離子水洗凈，烘干粉碎后制成馬尾藻粉;藥品除海藻酸鈉是化學純試劑外，硝酸、硝酸鉛、氫氧化鈉、無水乙醇、聚乙烯醇等為分析純。
實驗所用到的儀器有：FA224型電子天平、TAS-986型原子吸收分光光度計、BXH-130S型烘箱、FZ102微型植物粉碎機、HY-4型調(diào)速多用振蕩器。
1.2 實驗方法
1.2.1 馬尾藻的改性方法
將一定粒徑的馬尾藻粉加入適量的0.1mol/LNaOH溶液和無水乙醇體積比為1/2的混合液，室溫下攪拌浸泡改性4h后用水洗至中性，然后烘干。
1.2.2 改性馬尾藻粉的固定方法
將2%的海藻酸鈉和1%的聚乙烯醇與水混合，加熱至完全溶解，冷卻后分別加入適量的改性馬尾藻粉，攪拌至完全混合，加入交聯(lián)劑，常溫下交聯(lián)24h，形成固定化改性馬尾藻凝膠小球。
1.2.3 固定化改性馬尾藻生物吸附劑處理含Pb2+廢水方法
將一定量固定化改性馬尾藻置于含Pb2+廢水中，攪拌一定時間后過濾，用原子吸收分光光度計測定固定化改性馬尾藻對Pb2+的吸附性能，并設(shè)置空白對照組(用未改性的馬尾藻粉處理廢水)與之形成對照。
2、實驗結(jié)果與討論
2.1 鉛標準曲線的繪制
配制濃度為0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0mg/L的鉛標準溶液，用原子分光光度計測定吸光度，鉛標準曲線方程為Y=0.1637+0.0087，R2=0.9974。
2.2 不同粒徑的馬尾藻對廢水中Pb2+吸附性能的影響
按照實驗方法，采用不同粒徑的馬尾藻粉進行吸附處理含Pb2+廢水，結(jié)果見圖1。
從圖1可以看出，馬尾藻粉的粒徑越小，對廢水中Pb2+的吸附效果越好，當其粒徑120目時吸附性能最好，但100目以后逐漸趨于穩(wěn)定，因此選擇100目馬尾藻粉。
2.3 馬尾藻最佳改性條件的探究
2.3.1 改性劑對馬尾藻吸附性能的影響
按照實驗方法，改變0.1mol/LNaOH溶液與無水乙醇體積比，對100目馬尾藻粉進行改性后吸附處理含Pb2+廢水，結(jié)果見圖2。
從圖2可以看出，NaOH溶液與無水乙醇體積比為0.5，馬尾藻粉對廢水中Pb2+的吸附效果最好。
2.3.2 改性時間對馬尾藻吸附性能的影響
按照實驗方法，采用不同的時間處理用NaOH溶液與無水乙醇浸泡后馬尾藻粉，并進行吸附處理含Pb2+廢水，結(jié)果見圖3。
從圖3可以看出，當改性時間越長馬尾藻粉對廢水中Pb2+的吸附效果越好，改性時間240min后吸附去除率已達87%，考慮經(jīng)濟效益，采用改性時間為4h。
2.4 固定化改性馬尾藻吸附處理含Pb2+廢水的條件實驗
采用實驗方法對改性后的馬尾藻粉進行固定。采用四因素三水平正交實驗方法選擇固定化馬尾藻吸附廢水中Pb2+的處理條件，結(jié)果見表1。
由表1可知，固定化馬尾藻吸附含Pb2+廢水時，含Pb2+廢水的pH值對吸附效果影響最大，其次是吸附時間、吸附溫度，而固定化馬尾藻和Pb2+質(zhì)量比影響最小。當固定化馬尾藻和Pb2+質(zhì)量比為20%、pH值為10、吸附溫度為40℃、吸附時間為4h時，為最佳吸附條件，去除率大于93%。
3、實驗結(jié)論
通過對固定化改性馬尾藻吸附含Pb2+廢水的實驗進行系統(tǒng)性地研究，得到如下結(jié)論：
(1)改性馬尾藻吸附劑較佳工藝條件為：選取粒徑100目的馬尾藻，經(jīng)體積比為0.5的NaOH和無水乙醇(NaOH的濃度為0.1mg/L)改性4h，吸附率達到最大為87%。
(2)固定化改性馬尾藻基生物吸附劑對于含Pb2+廢水最佳處理條件是：pH值為10，固定化馬尾藻和Pb2+質(zhì)量比為20%，溫度為40℃，處理時間為4h吸附率為93%。( >
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