改性微晶纖維素對廢水中重金屬離子的吸附性能試驗研究

劉 軍，李旺育

(沈陽建筑大學 市政與環境工程學院，遼寧 沈陽 110168)

礦石開采、冶金等工業過程中會產生含鋅鉻的廢水，需要處理后排放[1]。處理方法有電解法、離子交換法、化學法、吸附法、電滲析法、反滲透法等[2-4]，但這些方法大都操作復雜，運行成本高，而吸附法因操作簡單、處理效果較好，近年來被廣泛應用[5]。

纖維素在自然界中分布廣泛，是一種可再生、易降解的高分子聚合物,其分子式為(C6H10O5)n，是由葡萄糖通過糖苷鍵連接起來的鏈狀高分子。每個葡萄糖殘基上均有3個活潑羥基(2個 仲羥基C2—OH、C3—OH，1個伯羥基C6—OH)，可利用這3個羥基對纖維素進行多種化學修飾或結構改造[6-7]。

試驗采用相對廉價的可再生纖維素與丙烯酰胺通過接枝反應制備羧甲基纖維素-丙烯酰胺P(CMC-AM)，并考察其對溶液中的Zn2+和以陰離子形式存在的Cr(Ⅵ)的吸附性能，以期為治理重金屬污染廢水提供一種可靠材料。

1 試驗部分

1.1 試驗材料及儀器

試劑：Zn2+標準溶液(Zn(NO3)2)、Cr(Ⅵ)標準溶液(K2Cr2O7)、微晶纖維素(MCC)、亞硫酸氫鈉、無水乙醇、丙烯酰胺、氫氧化鈉、過硫酸鉀、N,N′- 亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)、一氯乙酸，均為分析純。

水樣：用質量濃度1.0 g/L的Zn2+標準溶液與Cr(Ⅵ)標準溶液稀釋配制，溶液pH在中性范圍內。

儀器：恒溫培養振蕩器(ZDP-250型)，電熱鼓風干燥箱(BGZ-246型)，火焰原子吸收分光光度計(Z-5000型)。

1.2 試驗方法

1.2.1 微晶纖維素(MCC)的活化

為增加微晶纖維素表面羥基反應位點，需要對纖維素進行活化處理。活化方法有酸活化和堿活化，考慮到后續反應，試驗采用堿活化。向50 mL 濃度為5 mol/L的氫氧化鈉溶液中加入5.0 g 干燥微晶纖維素，磁力攪拌下浸泡1 h后取出，用無水乙醇和去離子水洗滌至中性，60 ℃下恒溫烘干，得活化微晶纖維素。……