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近年来,本国纺织产业成长迅猛,导致废水问题严重化。废水解决方法不断进步,也开始重视绿色环保的处理方法。本实验选用广西桂林吉福思罗汉果有限公司对罗汉果加工后的农业废弃物——罗汉果渣为原料。本实验对罗汉果渣化学改性,制备改性罗汉果渣。系统研究比较不同种类罗汉果渣对阴离子染料(甲基橙、活性蓝19、苋菜红和日落黄)和阳离子染料(亚甲蓝、甲基紫、罗丹明B和中性红)的吸附效果。利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对不同种类罗汉果渣吸附染料前后的结构特征进行比较,结果发现:预处理罗汉果渣、改性罗汉果渣的晶体结构都属于纤维素Ⅰ。改性罗汉果渣表面出现了较多孔洞,空隙更加疏松。与染料相互作用后,染料物质把罗汉果渣的空隙填满。本实验具体内容如下:1.探究预处理罗汉果渣对中性红溶液、甲基紫溶液和罗丹明B溶液吸附性能的影响。分别从吸附剂投加量、吸附时间、吸附温度和pH等影响因素进行探究。在前面的单因素实验结果基础上设计了预处理罗汉果渣吸附中性红溶液的正交实验,最佳实验条件为:以浓度为20 mg/L中性红溶液,吸附剂投加量为0.4 g,吸附时间为30 min,吸附温度为35℃,pH为8时脱色率为94.88%;预处理罗汉果渣吸附甲基紫溶液的正交实验,最佳实验条件为:以浓度为20 mg/L甲基紫溶液,吸附剂投加量为1.0 g,吸附时间为30 min,吸附温度为35℃,pH为10时脱色率为92.77%;预处理罗汉果渣吸附罗丹明B溶液的正交实验,最佳实验条件为:以浓度为20 mg/L罗丹明B溶液,吸附剂投加量为1.0 g,吸附时间为10 min,吸附温度为15℃,pH为4时脱色率为53.74%。由此可知,预处理罗汉果渣吸附中性红溶液的效果最好,中性红溶液属于阳离子染料,分子式为C15H17ClN4,溶液水后生成阳离子。2.探究碱化改性罗汉果渣吸附亚甲蓝溶液吸附性能的影响。分别从吸附剂投加量、吸附时间、吸附温度和pH等因素进行研究。在前面的单因素实验结果基础上设计了碱化改性罗汉果渣吸附亚甲蓝溶液的正交实验,结果表明:以浓度为20 mg/L亚甲蓝溶液,吸附剂投加量为0.8 g,吸附时间为30 min,pH为8,吸附温度为25℃时脱色率为98.54%。由此可知,碱化改性罗汉果渣对亚甲蓝溶液有较好的吸附效果,亚甲蓝染料属于阳离子染料,分子式为C16H18ClN3S,溶于水后生成阳离子。3.预处理罗汉果渣的吸附机理探究。以阳离子染料中性红为研究对象,以静态吸附进行探究。实验结果采用拟合分析的方法,得出结论:吸附研究模型符合准二级动力学方程的模拟;吸附过程符合Freundlich等温线方程模型。4.预处理罗汉果渣的解吸附探究。以预处理罗汉果渣吸附阳离子染料中性红为研究对象,采用酸洗脱进行解吸附实验探究。结果表明:预处理罗汉果渣对染料的吸附能循环利用。4次解吸附后,预处理罗汉果渣对中性红溶液的脱色率仍在90%以上。5.预处理罗汉果渣的动态吸附实验探究。以预处理罗汉果渣吸附阳离子染料中性红为研究对象,采用柱吸附实验。每次实验以收集4 mL流出液进行检测,当流出液为144mL,出现吸光度,此时穿透点吸附量为8.338 mg/g;当流出液为148 mL时,吸附量开始变小;当流出液为160 mL时,出现吸附饱和点,此时吸附量为7.625 mg/g。结果表明:预处理罗汉果渣可处理160个柱体积流出液的处理量,即0.3 g预处理罗汉果渣即可处理126.4 mL的染料。