改性树脂吸附硼的动力学和热力学研究
2020-09-27李佳欣崔红艳白淑琴
安全与环境工程 2020年5期
关键词:改性
李佳欣,吕 纬,崔红艳,韩 珏,白淑琴,2,丁 伟
(1.内蒙古大学生态与环境学院,内蒙古 呼和浩特 010021;2.长江师范学院绿色智慧环境学院,重庆 408100;3.北京大学深圳研究生院环境与能源学院,广东 深圳 518055)
硼(B)虽是动植物体必不可少的微量元素,但过量地摄入硼元素不仅会导致植物叶片发黄,削弱光合作用能力、降低产量,还会引起人体或动物神经系统尤其是生殖系统的疾病[1]。因此,世界卫生组织(WHO)作出相关规定,饮用水中硼的最大浓度限值为2.4 mg/L,灌溉水中则低至1 mg/L[2]。因水资源短缺,将生活污水和海水经处理后作为灌溉水和饮用水的水源已成为当今热点。但不经处理的生活污水和海水中所含硼的浓度分别高达5.5 mg/L和4.6 mg/L[3]。因此,去除废水和饮用水源中的硼元素对生物体的生存及繁衍起着至关重要的作用。
吸附法是当前去除水体中硼的最普遍方法[4]。自然界中存在的尾矿、黏土、飞灰等天然物质因成本低廉且具备一定的吸附能力,已被用于去除水体中硼的研究[5-6]。如Polowczyk等[7]利用火电厂产生的飞灰团聚体吸附去除含硼水体中的硼,但硼的最大吸附量仅为6.9 mg/g。为了提高硼的吸附量,纳米铁氧化物颗粒、复合硅烷凝胶体、镁氧化物和高分子树脂等人工合成的吸附剂被不断研发和使用[8-10]。其中无机类吸附剂因其再生性差,在实际应用中受到限制。树脂作为有机类吸附剂被广泛使用,但普通树脂的选择性差,易被含硼水体中存在的其他阴离子干扰,使硼的吸附量下降,所以N-甲基-D-葡萄糖胺类树脂、多元醇类树脂和壳聚糖类树脂等对硼有选择性吸附的改性树脂成为目前研究的焦点[11-14]。……
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