由圖5可知,在母液質(zhì)量濃度為10 mg/L時,吸附率接近100 %;在母液質(zhì)量濃度為20 mg/L時,吸附率為99.60%;而當母液質(zhì)量濃度為60mg/L時,殼聚糖膜對酸性大紅的吸附率為91.80%。殼聚糖膜對廢水的吸附率隨著酸性大紅質(zhì)量濃度的增大而不斷降低。這是由于在吸附劑量一定時,吸附劑的飽和吸附容量也是一定的。當酸性大紅的初始質(zhì)量濃度越大時,未被吸附的酸性大紅就越多,因此吸附率也就隨之下降。
2.6 吸附等溫線
在吸附平衡研究中,描述吸附等溫線最常用的表達式是Freundlich方程和Langmuir方程[2~5]。
式中: q′為平衡吸附量,mg/g ;ρe為平衡溶液的酸性大紅質(zhì)量濃度,mg/ L ;B,n,k,q0為常數(shù)。從表1的等溫吸附線線性回歸結(jié)果可知, Freundlich和Langmuir方程都能較好地描述酸性大紅在殼聚糖膜上的吸附,R2均高于0.97。從Freundlich等溫吸附方程中得到的n值和k值分別為2.829 8和27.893 3,表明交聯(lián)殼聚糖膜對酸性大紅具有較好的吸附性能[3,5]。
2.7 吸附動力學
將2.2獲得的實驗數(shù)據(jù)整理后,分別用log(qe-qt)-t和(t/qt)?t作圖,并對數(shù)據(jù)點分別用一級動力學反應模型(式(5))和二級反應動力學模型(式(6))進行線性化擬合[2,5]。
式中: qt和qe分別表示t時和平衡時單位吸附劑的吸附量,mg/g ;k1為一級反應動力學常數(shù);k2為二級反應動力學常數(shù)。
表2為殼聚糖膜吸附酸性大紅的動力學參數(shù)。
由表2可知,交聯(lián)殼聚糖膜對酸性大紅的吸附均能較好地用一級和二級動力學模型進行擬合,R2均高于0.99。但從一級反應動力學中得到的擬合計算飽和吸附容量qe(cal)與實驗得到的值相差達25.19%;與此同時,建立在化學吸附基礎(chǔ)上的二級動力學模型,得到的擬合計算飽和吸附容量值與實驗值qe(exp)十分吻合,偏差僅為6.86%。由此可見,交聯(lián)殼聚糖膜對酸性大紅染料的吸附過程更符合二級動力學過程。
3 結(jié) 論
1)采用交聯(lián)殼聚糖膜對酸性大紅印染廢水進行吸附處理,具有良好的脫色效果。
2)最佳工藝條件:pH值為4.5 ,1 L廢水中吸附劑的投加量為1.25 g,廢水初始質(zhì)量濃度為50 mg/L,溫度為20℃。在此工藝條件下,交聯(lián)殼聚糖膜對酸性大紅吸附率達95.46%。
3)對吸附等溫線進行回歸分析,Freundlich和Langmuir方程都能很好地描述酸性大紅在交聯(lián)殼聚糖膜上的吸附,R2均高于0.97。
4)對吸附動力學進行回歸分析,酸性大紅在殼聚糖膜吸附劑上的吸附更符合二級動力學方程,其線性相關(guān)系數(shù)良好。
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