太原工业学院毕业论文PAGE\*MERGEFORMAT241前言1.1研究背景每个生命和它的健康都需要水来维系，水在地球上覆盖的面积虽然有71%，但是淡HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/16491.htm"\t"_blank"水资源却是非常的有限，人类能够真正利用的确仅仅只有江河湖泊和地下水中的一小部分，只占地球总水量的0.26%。在全球各个国家中，我国是一个缺水比较严重的国家。我国的淡水资源总量大概为28000亿立方米，占到了全球淡水资源的6%，位居世界第四位。即使这样，我国每人平均拥有的水资源量却仅仅只有2300立方米，是世界平均水平的1/4，全球范围内属于水资源最贫乏的国家之一。同时，我国又是世界上用水量最大的国家。仅仅2002年这一年，全国范围内淡水的用量就高达到5497亿立方米，大约占每年世界淡水取用量的13%。伴随这个，我国的水资源污染日趋严重。在我国，造成水污染的两个重要因素是工业污染和城市污水。其中，工业污水占水污染的69%，而生活废水占31%。就工业废水这一方面，纺织印染业是主要的排放源，排放超过80%的纺织废水。根据统计的数据显示，在2008年，纺织工业排放的废水就已经达到了23亿吨，位于工业行业的前3位，占全国工业废水总排放量的10.60%。因为中国的工业状况，各行各业都需要染料，所以在生产过程中产生的印染废水也相对较高，染料使用过程中的耗水量也大。印染厂每加工100m织物，就会产生3~5吨废水[1]。人类可用水资源太少，而印染废水的产量大，污染相对严重，这就直接威胁着人类的生活和生产，因此，印染废水的处理迫在眉睫。1.2本课题研究的目的及意义我国纺织印染工业产生的废水不但污染物浓度高、色度深，而且排放量大、结构复杂,大多是不易被生物降解的。而其中酸性品红是水溶性酸性染料的代表，其结构中含有对生物呈强抑制作用的苯环，并且为高共辆分子体系，很难采用生物化学方法降解成小分子[2]。因此，印染废水的处理一直以来都作为环境科学的研究重点。在传统吸附剂中，活性炭为其主要的一种，对染料具有良好的吸附性能，但由于不易再生且价格昂贵，使得处理印染废水的成本太高。而农作物废弃物如果壳、秸秆、蔗渣、玉米芯和花生壳等含有比较丰富的纤维素。纤维素包含有许多优点，例如其分子内含有大量亲水羟基，该羟基拥有比表面积大和多孔性的特点，使这类农作废弃物拥有很好的吸附性。而纤维素又作为天然高分子材料的一种，在自然界中拥有巨大的储存量。同时，纤维素还具有价格低廉且容易获得，容易被微生物降解，不会给周围环境造成二次污染的特点。而且农作废弃物可以作为吸附材料的种类非常丰富，花生壳就是其中一种。花生在我国作为主要经济作物和主要油料作物，花生总质量的1/3都是那些废弃的花生壳，而花生壳里面有75%~80%都是纤维素。而通过使用高锰酸钾对花生壳进行改性后，使得花生壳的表面增加更多的孔隙和通道，把原来的纤维素连接打断，让花生壳表面上的纤维素暴露出更多的化学键，这使得花生壳比表面积增大，并且有利于花生壳上的有效吸附位点与溶液中酸性品红的接触和新官能团的接入。同时，在改性时还打断了花生壳中纤维素里的β-1,4-糖苷键，它主要是链接葡萄糖分子的化学键，并破坏了部分纤维素上的葡萄糖基中的分子环，而在打断的化学键上连接了更多的羟基，可能还含有其他的官能团，这大大提高了花生壳对酸性品红的吸附性能，增加了改性花生壳的吸附容量。有其他的研究发现，花生壳通过高锰酸钾改性后，能让其等电点减小、比表面积变大和含氧官能团更加丰富，同时也能使高锰酸钾氧化生产二氧化锰聚集在花生壳的表面，让花生壳的吸附性能更好。因此，本研究能为花生壳在废水处理方面的运用提供实际依据。1.3国内外研究进展印染废水是一种有机废水，含有致突变、致癌、致畸的化合物，它的特点是COD和BOD的变化大，色度大，难生物降解等。在目前，则是公认的一种难处理的工业废水。其中酸性品红是一种三苯甲焼染料,分子式见图1.1[3]。图1.1酸性品红分子式因为酸性品红会在溶液中电离出Na+,所以本身变成带负电荷的阴离子,因此被称做酸性染色剂。酸性品红主要应用在生物染色剂、鉴定氯离子等。在医院、石油化工、生物化学等行业都有广泛的应用。酸性品红的特点是有较强的染色性能和具有毒性,分子里含有对生物起到强抑制的苯环结构,,在降解时会面临一定的困难[4]。目前对其在废水中的去除的研究较少,主要集中在光催化氧化、电催化降解和吸附方面。徐蕾等[5]采用高压萊灯为灯源,考察了H2O2与UV/Ti02协同体系对酸性品红的降解效果,在初始pH为7,Ti02用量为0.2g/L时,降解效果较好。并且发现当pH〉8时,酸性品红溶液会发生褪色现象；Hoffmann等[6