廢麥糟生物吸附劑深度凈化水體中砷、鎘的研究的開題報(bào)告

廢麥糟生物吸附劑深度凈化水體中砷、鎘的研究的開題報(bào)告一、研究背景砷和鎘是常見的水體污染物之一，它們的存在不僅對生態(tài)環(huán)境造成影響，也在一定程度上影響著人類健康。尤其是砷污染已成為當(dāng)前諸多國家面臨的重要環(huán)境問題之一。傳統(tǒng)的凈化方式一般采用化學(xué)法以及生物法等，但該方法存在成本較高、處理量小以及對環(huán)境的二次污染等問題。因此，研究新的高效低成本的凈化方式十分必要。廢麥糟作為一種富含蛋白質(zhì)和纖維素的生物質(zhì)，可作為一種生物吸附材料，廣泛應(yīng)用于水體凈化和廢水處理中。相對于其他生物吸附材料而言，廢麥糟豐富的羥基、磷酸基等官能團(tuán)體和多孔性結(jié)構(gòu)，能夠有效吸附水中的重金屬離子。本研究旨在探究廢麥糟作為生物吸附材料深度凈化水體中砷、鎘的可行性和有效性，同時(shí)對吸附機(jī)理進(jìn)行探討，為水體污染治理提供新思路和可操作性。二、研究內(nèi)容1.廢麥糟制備及表征。2.考察低濃度砷、鎘離子在廢麥糟中的吸附效果，并探究不同因素對吸附效果的影響，比如吸附時(shí)間、pH值、顆粒大小等。3.通過吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附等實(shí)驗(yàn)探究砷、鎘離子在廢麥糟中的吸附機(jī)理。4.對吸附后的廢麥糟進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn)，比較不同再生方法對廢麥糟吸附砷、鎘的影響，并評估再生后的廢麥糟的重復(fù)利用價(jià)值。5.在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際水體污染情況選擇合適的砷、鎘離子濃度和水體體積等參量。三、研究意義1.探究廢麥糟生物吸附材料在水體深度凈化中的應(yīng)用價(jià)值，具有行業(yè)前景。2.提供一種低成本、高效率、易操作的水體污染治理技術(shù)。3.豐富材料吸附機(jī)理和再生技術(shù)的相關(guān)研究。4.對于促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類群體健康方面具有現(xiàn)實(shí)意義。四、研究方法1.廢麥糟的制備和表征主要采用掃描電鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)等技術(shù)。2.采用間歇式吸附法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)定砷、鎘的吸附前后濃度，不同條件下探討廢麥糟的吸附效果，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型進(jìn)行分析。3.考察廢麥糟對于水體中砷、鎘的吸附動(dòng)力學(xué)，通過模擬不同吸附環(huán)境下的吸附過程，分析和比較不同機(jī)理下吸附速率的變化規(guī)律。4.廢麥糟再生實(shí)驗(yàn)，主要評估HCl、NaOH、鹽酸等通用酸堿溶液對廢麥糟吸附后再生效果的影響。五、計(jì)劃進(jìn)度本研究預(yù)計(jì)用時(shí)兩年，預(yù)計(jì)各階段時(shí)間節(jié)點(diǎn)如下：第一年：1.廢麥糟制備和表征，包括樣品收集、處理和表征。(3個(gè)月)2.考察低濃度砷、鎘離子在廢麥糟中的吸附效果，并探究不同因素對吸附效果的影響，比如吸附時(shí)間、pH值、顆粒大小等。(6個(gè)月)3.通過吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附等實(shí)驗(yàn)探究砷、鎘離子在廢麥糟中的吸附機(jī)理。(3個(gè)月)第二年：1.對吸附后的廢麥糟進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn)，比較不同再生方法對廢麥糟吸附砷、鎘的影響，并評估再生后的廢麥糟的重復(fù)利用價(jià)值。(6個(gè)月)2.完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的論文撰寫并提交。(6個(gè)月)六、參考文獻(xiàn)1.董力,王書利,胡秀霞.廢麥糟吸附劑對水中鉛離子的吸附性能[J].環(huán)境工程,2017,35(12):128-133.2.張剛,劉宇,袁建才,等.豆腐渣生物吸附劑及其對植物有毒重金屬的吸附效果[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2016,10(7):3461-3467.3.李光耀,張瑞雪,劉佳,等.廢麥糟處理水中鉻的吸附性能研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,201