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随着世界经济的飞速发展,水污染问题尤其是重金属污染问题在全球范围内亦日趋严重,近年来的重金属废水处理方法中,生物处理法已渐渐取代了传统的物理化学去除方法,成为了时下的研究热点。本文从废物再利用的角度出发,将竹材加工废料进行资源化再利用,以柠檬酸对其进行两阶段改性处理,制备出一种原材料成本低、工序简易的高效吸附剂,取得的主要成果如下:(1)在改性实验的制备过程中采用的硫酸氢钠、次磷酸钠、磷酸二氢钠3种催化剂进行比选,研究了预处理溶液浓度、预处理时间、柠檬酸用量比、催化剂用量比、热处理温度、热处理时间对改性效果的影响。当制备过程中的预处理溶液浓度为5%、预处理时间为180min、柠檬酸的用量比取20mmol/g,反应温度控制在120℃,反应时间定为90min时,对天然竹粉的改性效果最佳,可制备出羧基团含量为3.373mmol/g,吸附容量为9.486mg/g的改性竹纤维吸附剂,相比未改性天然竹粉,其吸附性能有了极大的提升。(2)在改性竹纤维对镍离子的单因素吸附实验中发现,改性竹纤维对镍吸附的最佳初始pH为8.5,在100mL的20mg/L镍离子溶液中吸附剂相对的最经济投加量为0.2g,最佳吸附温度宜保持在30℃。在对改性竹纤维吸附过程的动力学和等温模型进行了研究后可知,改性竹纤维对镍的吸附较为符合准二级动力学和Langmiur等温模型。采用三因素三水平的Box-Behken组合实验设计对多因素影响的吸附过程拟合分析后发现,pH、吸附时间以及温度这三因素拟合得到的回归模型显著性水平较高,方差分析结果表明温度和吸附时间对于Ni2+去除率为影响显著因素,pH与温度在对Ni2+去除率的影响上存在着一定的交互作用;拟合模型预测的最佳吸附条件为:pH=8.57,吸附时间为9.13h,温度为22.94℃,在此条件下对Ni2+吸附的去除率为88.80%,以预测的最佳吸附条件进行验证实验后得到的Ni2+去除率与模型预测的对Ni2+的去除率较为接近。(3)解吸实验中,采用盐酸和EDTA两种解吸剂进行研究。盐酸对改性竹纤维吸附剂解吸效果更好,最佳浓度为0.15mol/L。在使用盐酸解吸的条件下,解吸效果随着温度的升高而增强,最佳解吸反应温度为50℃。使用盐酸进行多次解吸—复吸实验后,改性竹纤维吸附剂仍可以保持90%以上的再生率,吸附容量也仅下降了约1.65mg/g,这表明改性竹纤维吸附剂的再生性能良好。