甘蔗渣处理重金属废水的研究进展_熊佰炼
甘蔗渣基生物质炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附解吸作用
甘蔗渣基生物质炭对溶液中Cd（Ⅱ）的吸附解吸作用随着电镀、冶金、印染、有色金属生产等工业活动的兴起，重金属污染形势严峻。
重金属可通过食物链在动物、人体内累积，危害人类健康[1-2]。
人们对重金属污染尤其是镉污染的担忧日益增加，如著名八大公害事件之一——由Cd引起的骨痛病、广州“镉米”事件和广西龙江河突发镉污染事件等，其危害程度取决于其存在化学形态和浓度。
目前，水体和土壤中重金属去除方法主要包括吸附法、化学沉淀法、絮凝法、电解法、离子交换法、膜分离法、生物修复法等[3-5]。
吸附法作为修复环境中重金属污染的一种经济有效的方法，受到广泛关注；而吸附法中新型廉价环保吸附材料的开发是目前国内外学者的研究热点。
生物质炭（biochar，简称BC）是在缺氧条件下将生物质裂解炭化产生的一类多孔结构和高比表面积的难溶物质。
生物质炭因其具有特殊的理化性质，在环境污染修复领域具有良好的应用潜力[6-7]。
相关研究表明，以玉米秸秆、树皮及木材为前驱物制备的生物质炭能较好地吸附Cd2+、Pb2+、Hg2+和As3+，而竹炭对水溶液中的Cu2+、Pb2+、Hg2+、Zn2+等具有良好的吸附效果。
此外有研究报道，以动物粪便为前驱物制备的生物质炭能够有效固定铜、镉、镍和铅离子。
生物质炭除了对水体中的重金属具有良好的吸附固定效果，对土壤中的重金属同样具有良好的修复效应。
Méndez等研究发现水稻秸秆生物质炭能将老化土中铅离子和铜离子的浓度明显降低。
Beesley等的研究结果证实硬木基生物质炭可较好地固定环境中的Cu（Ⅱ）、Cd （Ⅱ）、Zn（Ⅱ）和As（Ⅱ）。
[HJ1.4mm]本研究利用限氧控温炭化法以甘蔗渣为原材料，分别于350、450、550 ℃热解温度下制备3种生物质炭，以Cd（Ⅱ）为重金属代表，采用批量平衡吸附方法，研究生物质炭对溶液中Cd（Ⅱ）的吸附去除性能，并探讨其吸附机理，以期为重金属污染废水修复提供一定的理论依据。
甘蔗制原糖废水处理技术研究进展
甘蔗制原糖废水处理技术研究进展近年来，随着甘蔗糖业的发展，甘蔗制原糖废水处理成为一个重要的环境问题。
这种废水的高浓度有机物和高COD（化学需氧量）值使其处理变得极具挑战性。
因此，通过研究和发展新的废水处理技术来解决这一问题变得至关重要。
本文将探讨甘蔗制原糖废水处理技术的研究进展，并介绍一些最新的技术解决方案。
首先，化学药剂法是目前最常用的处理甘蔗制原糖废水的方法之一。
化学药剂法通过添加氯化铁、聚丙烯酰胺等化学药剂，利用化学反应使废水中的固体悬浮物和有机物得以沉淀和抗凝固。
这种方法简单易行，处理效果较好。
然而，随着废水中的固体悬浮物含量增加，沉淀效果会下降，处理效果也会受到一定的限制。
因此，化学药剂法单独使用往往无法达到甘蔗糖业废水排放标准，需要结合其他方法使用。
其次，生物处理技术在甘蔗制原糖废水处理中也扮演着重要角色。
利用微生物对废水中的有机物进行降解和处理是一种环保、经济的处理方法。
传统的生物处理技术包括活性污泥法、生物膜法和固定化技术等。
这些方法通过将废水暴露在特定微生物的作用下，通过降解和分解废水中的有机物，达到净化水体的目的。
此外，生物处理技术还可以与化学药剂法相结合，以提高处理效果。
例如，通过添加活性污泥和化学药剂，可以加强化学沉淀效果并减少固体悬浮物的含量。
然而，生物处理技术也存在一些问题。
首先，由于甘蔗制原糖废水中有机物浓度较高，微生物的抵抗能力较低，对废水进行处理所需时间较长。
其次，微生物对温度、pH值等环境因素较为敏感，废水中若存在较高的温度或酸碱度，则会影响微生物的活性，从而影响处理效果。
因此，研究人员们不断探索新的生物处理技术，以提高处理效率和废水处理能力。
近年来，一种被称为高级氧化过程(AOP)的新兴处理技术逐渐受到关注。
AOP方法是利用高能量的氧化剂（如臭氧、过硫酸盐等）对废水中有机物进行氧化降解的方法。
该方法具有高效、快速、无需添加化学药剂等优点，并且能够对难以降解的有机物进行有效分解。
改性甘蔗渣对Cu_2_和Zn_2_的吸附机理
； q e 和 q t 是吸
准一级动力学方程表明吸附反应只受一个因素 控制， 活性位点数或底物的浓度是吸附速率的决定 因素。 （ 2 ） 准二级动力学模型 t 1 1 = t 2 + qt q k2 q2 2 g / （ mg · min ） ； q e 和 式中： k2 是二级吸附速率常数， q t 同上。 准二级反应方程表明在既定的条件下吸附速率 受两个主要因素所控制， 在吸附反应中这 2 个主要 的因素分别为底物的浓度和吸附活性位点数 。 （ 3 ） 颗粒内部扩散模型 qt = ki t 2
2
2． 1
结果与讨论
改性蔗渣的制备 甘蔗渣作为一种廉价易得的吸附剂， 已被应用
图 3 和图 4 分别为 PMDA 和 EDTAD 改性前后 甘蔗渣的红外谱图。PMDA 改性后的甘蔗渣分别在 1 738 ， 1 513 和 1 383 cm － 1 出现 3 个新峰。1 513 和
第2期
齐亚凤等： 改性甘蔗渣对 Cu
40． 0 μg / mL。
图4
EDTAD 改性甘蔗渣和未改性甘蔗渣的红外图谱 Fig． 4 FTIR spectra of EDTAD modified and unmodified bagasse
1 383 cm － 1 这两个峰分别对应羧基中的 C O 的对 称与不对称伸缩振动峰。 EDTAD 改性后的甘蔗渣 1 515 和 1 332 cm － 1 出现 3 个新峰。 分别在 1 738 ， 1 515 和 1 332 cm － 1 这 2 个 峰 分 别 对 应 羧 基 中 的 C O的对 称 与 不 对 称 伸 缩 振 动 峰。 位 于 1 738 cm － 1 的峰为酐基或羧基中的 C O 双键伸缩振动 ［9 ］ PMDA 和 EDTAD 与甘 峰 。红外图谱的结果表明， 蔗渣表面的羟基发生酰化反应， 从而在甘蔗渣表面 引入羧基、 氨基等官能团。 2． 3 吸附动力学实验 吸附动力学研究主要是用来描述吸附剂对吸附 质的吸附速率， 通过动力学模型对数据进行拟合 ， 进 一步探讨其吸附机理。 （ 1 ） 准一级动力学模型 ln（ q e － q t ） = lnq e － k1 t min 式中： k1 是一级吸附速率常数， mg / g。 附平衡时和 t 时的吸附量，
甘蔗渣对亚甲基蓝染料废水的吸附研究
甘蔗渣对亚甲基蓝染料废水的吸附研究摘要：研究甘蔗渣对染料废水的净化效果，以亚甲基蓝模拟废水作为研究对象，通过恒温磁力搅拌的方法，结合单因素试验研究甘蔗渣在不同温度、搅拌时间、甘蔗渣用量等条件下对亚甲基蓝的吸附效果。
结果表明，甘蔗渣吸附亚甲基蓝的最佳工艺条件为：在100 mL 150 mg/L的亚甲基蓝溶液中加入过10目筛后的细甘蔗渣3.0 g，常温磁力搅拌吸附30 min，亚甲基蓝去除率达到99.06%。
关键词：甘蔗渣；亚甲基蓝；磁力搅拌；去除率中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）21-5255-03DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.21.013Study on the Adsorption of Methylene Blue Dye Wastewater by BagasseWENG Yan-ying，NING Xing-feng（Department of Chemistry and Biology Engineering，Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory Breeding Base of Chemistry of Guangxi Southwest Plant Resources，Guangxi Normal University for Nationalities，Chongzuo 532200，Guangxi，China）Abstract：In order to study the purifying effect of dyestuff wastewater by bagasse，the removal rate of methylene blue was target and methylene blue solution simulated the low concentration of dye wastewater. By the study of relation between single experimental factor such as the concentration，pH and the amount of dye solution，adsorption time and temperature，particle size and dosage of bagasse etc and adsorption effect，the optimum adsorptive removal rate can be obtained：room temperature，t=30 min，solid-liquid ratio was 3∶100，C0=150 mg/L，removal rate of methylene blue with alkaline solution reaches 99.06% by fine bagasse.Key words：bagasse；methylene blue；magnetic stirring；removal rate近年来，农业废弃物的有效利用越来越受到关注[1，2]。
蔗渣基吸附剂在污水处理中的应用及研究进展
蔗渣基吸附剂在污水处理中的应用及研究进展蔗渣基吸附剂在污水处理中的应用及研究进展污水处理是维护生态环境和人类健康的重要环节，而蔗渣基吸附剂作为一种新型的材料，在污水处理中具有广阔的应用前景。
本文将介绍蔗渣基吸附剂的性质、制备方法以及在污水处理中的应用，并综述近年来该领域的研究进展。
蔗渣是由榨取蔗糖后剩余的渣滓，具有丰富的孔隙结构和功能基团，因此适合作为吸附剂。
其优点包括原料来源广泛、制备简单、成本较低等。
蔗渣经过预处理、活化处理后，可形成高效的吸附剂。
目前蔗渣基吸附剂的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法即将蔗渣经过研磨、干燥等处理，形成粉末状吸附剂。
化学法则是通过将蔗渣与化学试剂反应，形成吸附性能更好的产物。
生物法则是将蔗渣与微生物接种并培养，形成吸附能力更强的生物质吸附剂。
蔗渣基吸附剂在污水处理中应用广泛，主要包括重金属离子、有机物和染料等的去除。
蔗渣基吸附剂通过吸附作用可将废水中的重金属离子固定在其表面，达到去除的目的。
同时，蔗渣基吸附剂还可通过吸附有机物和染料，降低废水中的有机负荷和色度。
吸附剂的再生和循环利用也是一个重要的方向，通过调节吸附剂的pH值或利用其他物质进行吸附剂的再生，可提高其使用寿命和经济效益。
近年来，蔗渣基吸附剂在污水处理中的研究取得了一系列重要进展。
研究人员通过改良蔗渣的制备方法和表面性质，提高了吸附剂的吸附能力和选择性。
同时，利用交联剂和复合材料的方法，制备出高效的蔗渣基吸附剂。
此外，生物法制备的蔗渣基吸附剂也受到了广泛关注。
尽管蔗渣基吸附剂在污水处理中已取得了一定的应用和研究进展，但仍存在一些问题和挑战。
例如，蔗渣基吸附剂的制备方法仍然需要进一步改进，以提高吸附剂的吸附能力和稳定性。
此外，吸附剂的再生和循环利用也需要更好地解决。
综上所述，蔗渣基吸附剂作为一种新型的吸附材料，在污水处理中具有巨大的潜力。
随着研究的深入和工艺的改进，相信蔗渣基吸附剂将在污水处理领域发挥越来越重要的作用，为保护环境做出更大贡献综上所述，蔗渣基吸附剂作为一种新型的污水处理材料具有广泛应用的潜力。
利用甘蔗渣制备新型多孔材料的研究
利用甘蔗渣制备新型多孔材料的研究甘蔗是一种重要的农作物，广泛种植于热带和亚热带地区。
除了提供甜美可口的蔗汁和食用糖，甘蔗剩余部分也有很高的利用价值。
其中，甘蔗渣是一种丰富的农业副产品，在甘蔗加工过程中产生，并且通常被视为废弃物处理掉。
然而，近年来越来越多的研究表明，甘蔗渣可以作为原料制备出一种新型多孔材料，具有广泛的应用潜力。
新型多孔材料是一类具有高表面积和低密度的材料，其具有许多独特的化学和物理性质。
这些材料在领域广泛应用，例如吸附剂、催化剂、电池材料、声音吸收材料等。
而甘蔗渣，作为一种富含纤维素和半纤维素的生物质材料，具有较为理想的原料特性，可以通过特定的处理方法转化为多孔材料。
甘蔗渣制备多孔材料的研究首先需要对原料进行预处理。
通常情况下，甘蔗渣需要经过洗涤、干燥和粉碎等步骤，以去除杂质、提高纯度，并将其转化为更易于处理的形式。
随后，可以通过物理或化学方法对甘蔗渣进行改性，以增强其吸附性能、稳定性和可控性。
例如，可以利用酸碱处理、酯化反应、离子交换等方法，将甘蔗渣表面的羟基、羧基等官能团进行改变或引入，以调控多孔材料的结构和化学性质。
多孔材料的制备通常通过两个主要的方法，即物理法和化学法。
物理法主要包括模板法、溶胶凝胶法、水热合成法等，而化学法则包括模板析出法、氧化还原法、燃烧法等。
这些方法多数可以应用于甘蔗渣的制备过程中。
模板法是一种常用的物理法制备多孔材料的方法。
在这种方法中，甘蔗渣被用作模板，在其表面形成一个空腔结构。
然后，可以利用一种适当的材料（例如聚合物或无机化合物）填充这些空腔，并在经过一系列的后续处理步骤后，将原甘蔗渣模板去除，留下具有高度有序孔隙结构的多孔材料。
溶胶凝胶法也是一种常用的物理法制备多孔材料的方法。
在这种方法中，甘蔗渣被混合到一个溶胶中，然后通过凝胶化处理，将溶胶转变为凝胶状态。
通过控制凝胶形成过程中的温度、pH值和其他条件，可以调控多孔材料的孔隙大小和分布。
最后，凝胶经过干燥或热处理等步骤，得到具有高度有序孔隙结构的多孔材料。
甘蔗渣的几种高值化利用研究进展_苏江滨
甘蔗糖业2012年第5期，2012年10月Sugarcane and Canesugar, No. 5, Oct. 2012甘蔗渣的几种高值化利用研究进展苏江滨，高俊永，黄向阳（广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316）摘 要：甘蔗渣是糖厂重要的副产物之一，也是一种重要的可再生资源，本文主要综述甘蔗渣的几种高值化利用新途径，并提出了甘蔗渣高值化利用的发展方向。
关键词：甘蔗渣；高值化利用；吸附剂；生物材料中图分类号：TS249.2 文献标识码：A 文章编号：1005-9695(2011)01-0049-04Research Progress of Several High Value Application of BagasseSU Jiang-bin, GAO Jun-yong, HUANG Xiang-yang(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery,Guangzhou 510316)Abstract: The bagasse is important byproduct of sugar mills and an important renewable resource. This article reviewed new ways of several high-value utilization of bagasse. The application of the higher value of bagasse was concluded.Keywords: Bagasse; Higher value application; Absorbent; Biomaterials0 引言甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，是甘蔗机械压榨提汁后所剩的主要部分，2010/11年榨季产糖1045.42万t，其中甘蔗糖约占91.71%达958.78万t，按每产1 t糖约产生1 t甘蔗渣计算，我国在2011年约产生958.78万t甘蔗渣。
甘蔗渣吸附处理染料废水的研究
甘蔗渣吸附处理染料废水的研究摘要：染料废水是一类不易生化处理的难降解废水，常规水处理工艺无法有效去除废水中的染料。
本研究尝试利用废弃的甘蔗渣作为吸附剂，吸附处理废水中的亚甲基蓝染料，实现以废治废。
关键词：甘蔗渣；亚甲基蓝；染料；吸附Abstract: dye wastewater is a kind of difficult biochemical treatment of refractory wastewater, conventional water treatment technology can not effectively remove the dyes. This study attempts to utilize waste bagasse as adsorbent, adsorpt the methylene blue dye in wastewater.Key words: bagasse; methylene blue; dyes; adsorption中图分类号：[TE992.2]文献标识码：A文章编号：1. 前言水是关系到工农业生产和人类生活等国计民生的重要资源。
随着工农业的发展，水资源短缺和水体污染的问题越来越严重，危害人体健康、束缚社会可持续发展。
随着染料与印染工业的发展，染料废水成为主要的水体污染源之一。
染料废水色度大，可生化性差，组成复杂多变，若不经处理直接排放将给生态环境带来严重危害[1]。
据报道全世界每年以废物形式排入环境的染料约6万吨，且现代染料朝着抗光解、抗热及抗生物氧化方向发展从而使其处理难度加大[2]。
甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，属于典型的农业固体废弃物。
其成分接近木质材料，可以作为替代部分木材的原料，但到目前为止利用率还很低。
因此，开发甘蔗渣的利用途径，提高甘蔗渣的利用效率是减少其废弃的重要途径。
本研究拟利用废弃的甘蔗渣为吸附剂，用于吸附处理染料废水。
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吸附剂 原渣
化学处理渣
焚烧后飞灰 蔗渣活性炭
处理方法 研 碎 、水 洗 研 碎 、水 洗 研 碎 、水 洗 超声波下 与琥珀酸酣反应 与马来酸酣反应 微波照射下 与 ＴＨＩ 反应 与 ＵＲＥＡ 反应 与 ＭＥＬ 反应 用 ＤＭＤＨＥＵ、ＣＣ 联合改性 用蚁酸改性
嘧啶作溶剂 与琥珀酸酣、ＮａＨＣＯ３ 反应
属离子吸附在蔗渣上。羧基和羟基被认为是原渣从 ４．１ 吸附液 ｐＨ 值
水溶液中吸附去除重金属离子的重要原因。吸附 Ｎｉ
ｐＨ 值是影响吸附的一个重要因素， 它可以影响
（ Ⅱ） 前后光谱分析发现－ ＯＨ 吸收峰变化不大， 显示 吸附剂的表面特性和金属离子的形态。研究表明， 只
在 Ｎｉ（ Ⅱ） 的吸附过程中离子交换作用比行活化， 以提高其吸附性能。炭化完成后， 研磨过 合物的分子体积很大， 吸附剂形成过小的孔隙（ 小于
筛， 备用。
２０ 8） 对吸附产生了位阻。蔗渣活性炭的有机碳含量
３ 基本原理
对金属吸附的影响很大。炭化程度（ 烧失率） 越高、灰 分含量越大， 有机碳的含量越低， 吸附能力越强。这
３．１ 原渣、化学改性渣吸附金属的原理
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｂａｇａｓｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｒｉｖａｎｔｓ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ， ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｗａｓ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｂａｇａｓｓｅ； ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｉｏｎ； ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．２６， Ｎｏ．８ ２００８ 年 ８ 月
中国资源综合利用 Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
● 污水治理
甘蔗渣处理重金属废水的研究进展
熊佰炼 １， 张进忠 １， ２， 邢 赜 １
（ １．西南大学 资源环境学院， 重庆 ４００７１６； ２．重庆市农业资源与环境研究重点实验室， 重庆 ４００７１６）
环经济发展战略， 因此， 它的发展前景十分广阔。
带正电荷的氮， 制得阴离子交换剂。反应中 ＤＭＤＨＥＵ
１ 研究现状
作为纤维素和 ＣＣ 之间的交联剂， 通过脱水反应， 在 甘蔗渣纤维素的－ ＯＨ 和改性剂之间生成了醚键， 改
用于捕集废水中重金属离子的有甘蔗渣原渣、 性后的蔗渣对铬酸盐的吸附能力大大提高。Ｏｒｌａｎｄｏ
飞灰表面存在自由的羟基。这些极性官能团使得蔗 Ｃｕ 的吸附为吸热反应； 对低浓度的 Ｃｒ（ Ⅲ） 、Ｐｂ（ Ⅱ） 吸
渣飞灰有一定的金属离子吸附能力。飞灰的组成特 附时， 温度对吸附的影响极小， 但在高浓度时随温度
点决定了它对金属离子的吸附既有物理吸附过程也 的增加吸附量降低， 显示是一个放热反应。总的来看，
筛， 制得用于捕集重金属的原渣。
１０％～２１％的甘蔗渣反应制备金属离子螯合剂。
收稿日期： ２００８－ ０８－ １４ 作者简介： 熊佰炼（ １９７８－ ） ， 男， 湖南益阳人， 硕士研究生， 研究方向： 水污染控制化学。
－ １９－
● 污水治理
中国资源综合利用
第８期
表 １ 甘蔗渣及其相关衍生产品处理重金属废水的方法
电子后， 碳表面带正电荷， 对水溶液中带负电的质点
蔗渣飞灰取自以蔗渣为燃料的糖厂锅炉。飞灰 产生静电吸附或化学吸附； 但引入过多的硫会使 Ｃｒ
吸附水中的重金属离子前， 先用双氧水或自来水对 （ Ⅵ） 被还原成为 Ｃｒ（ Ⅲ） ， 使去除率下降。水蒸汽、ＺｎＣｌ２ 飞灰进行清洗， 去除附着在飞灰上的有机物质， 干燥 活化的蔗渣炭具有优良的多孔性结构， 表面积大， 十
化学处理蔗渣和蔗渣衍生产品 （ 焚烧后的飞灰和蔗 等用 ＥＤＭ 方法改性甘蔗渣。Ｇｕｒｇｅｌ 等使用嘧啶作溶
渣制备的活性炭） 。表 １ 列出了甘蔗渣及其相关衍生 剂和催化剂， 用琥珀酸酣、聚多胺、１， ３－ 二异丙基碳
产品处理重金属废水的研究情况。从表 １ 可以看出， 二亚胺（ ＤＩＣ） 改性甘蔗渣。Ｌｉｕ 等用超声波照射甘蔗
化学改性甘蔗渣的方法较多， 主要可分为两大
的性能如甘蔗渣， 其来源丰富， 价格低廉， 可以直接进 类。一类是有溶剂的改性方法， 另一类是无溶剂的改
行处理， 能大大降低重金属废水的处理费用。研究利 性 方 法 。 Ｗａｒｔｅｌｌｅ 等 用 二 羟 甲 基 二 羟 基 乙 烯 脲
用甘蔗渣处理重金属废水， 可变废为宝， 符合绿色循 （ ＤＭＤＨＥＵ） 、氯化胆碱（ ＣＣ） 和蔗渣发生交联反应引入
６ ６ ６ ４ ５ ５ ６ ６ ６．５ ５．０ ４～６ ４～６ ４～９ ６ ７～９ ７～１０
注： ＴＨ， ＵＲＥＡ， ＭＥＬ， ＤＭＤＨＥＵ 和 ＣＣ 分别为硫脲、尿素、三聚氰胺、羟甲基二羟基乙烯脲和氯化胆碱的缩写。
－ ２０－
第８期
熊佰炼等： 甘蔗渣处理重金属废水的研究进展
● 污水治理
２．２ 蔗渣衍生产品的制备
或电炉烘烤， 研磨过筛， 备用。
分利于金属的吸附。一般而言， 吸附剂的表面积越
蔗渣的炭化分高温炭化和低温炭化。炭的孔隙 大， 吸附能力越强， 但在吸附硫脲金时， 表面积大于
率、表面积和炭化温度密切相关， 炭化温度高孔隙率 １ ２００ ｍ２ ／ｇ 后吸附能力反而下降。这是因为金原子
大， 大孔径孔隙多。制备碳化蔗渣时常用活化剂对碳 上结合了硫脲配位体， 特别是当 ｐＨ 值大于 ７ 时， 配
摘要： 综述了利用甘蔗渣及其衍生产品处理重金属废水的研究进展， 重点阐述了处理、改性甘蔗渣的方法
和各类甘蔗渣吸附剂处理重金属废水的基本原理及主要影响因素， 并展望了研究的前景。
关键词： 甘蔗渣； 重金属； 吸附
中图分类号： Ｘ７０３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００８－ ９５００（ ２００８） ０８－ ００１９－ ０４
以＜ ２０ 8 的微孔为主） ， 表面积可达 ３７９．６４ ｍ２·ｇ－１。 最佳 ｐＨ 范围为 ２～３。
光谱分析表明飞灰的表面有氢键、ＣＯＯ－ 基团、酮或 ４．２ 温度
醛 Ｃ＝Ｏ 基团、内酯 Ｃ＝Ｏ 基团和芳香化合物的 Ｃ－ Ｈ
温度对各类蔗渣捕集金属离子有一定影响， 这与
基团。由于表面有硅烷醇的存在， 同时吸附了水， 在 它们的吸附反应有关。例如： 蔗渣飞灰对 Ｃｄ、Ｎｉ、Ｚｎ、
Ｈｇ（ Ⅱ） Ｃｕ（ Ⅱ） Ｈｇ（ Ⅱ） Ｈｇ（ Ⅱ） Ｃｒ（ Ⅵ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｐｂ（ Ⅱ）
２．２ ｍｅｑ ／ｇ １．２ ｍｍｏｌ ／ｇ １．４ ｍｍｏｌ ／ｇ ０．８５ ｍｅｑ ／ｇ １．０４ ｍｍｏｌ ／ｇ ０．７６ ｍｍｏｌ ／ｇ ０．４ ｍｍｏｌ ／ｇ
Ｃｕ（ Ⅱ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｐｂ（ Ⅱ） Ｃｕ（ Ⅱ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｐｂ（ Ⅱ） Ｃｕ（ Ⅱ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｐｂ（ Ⅱ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｎｉ（ Ⅱ） Ｚｎ（ Ⅱ） Ｃｕ（ Ⅱ） Ｚｎ（ Ⅱ） Ｃｒ（ Ⅱ） Ｐｂ（ Ⅱ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｎｉ（ Ⅱ） Ｐｂ（ Ⅱ） Ｃｄ（ Ⅱ） Ｚｎ（ Ⅱ） Ｈｇ（ Ⅱ） Ｃｏ（ Ⅱ） ＡｕＣＮ ＡｕＴｕ＋ｎ
可能是因为有机碳含量高时蔗渣的炭化程度低， 活
甘蔗原渣中含纤维素约 ４５％、半纤维素约 ２８％、 性炭的表面积小。总的来说， 活性炭对金属的吸附以
木质素约 １８％。根据红外光谱分析可知， 原渣中有＞ 表面络合和离子交换为主。
Ｃ＝Ｃ＜、＞Ｃ＝Ｏ、－ ＯＣＨ３、Ｃ－ Ｏ、芳基、羧基等官能团。这些 ４ 主要影响因素 基团在适宜条件下与金属离子发生不同反应， 将金
淀作用要强很多。而原渣吸附去除 Ｃｄ（ Ⅱ） 后－ ＯＨ 吸 于溶液中的酸效应和金属离子的羟基络合效应的存
收峰变化较大， 表明在吸附的同时还发生了沉淀或 在， 捕集过程中必然存在一个最佳酸度。在吸附金属
共沉淀作用。总的看来， 原渣捕集金属离子的体系较 阳离子时， 溶液中的 Ｈ＋除了能影响金属离子在溶液
Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｈｅａｖｙ Ｍｅｔａｌ Ｉｏｎｓ ｆｒ ｏｍ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ Ｓｕｇａｒ ｃａｎｅ Ｂａｇａｓｓｅ ａｓ Ａｄｓｏｒ ｂｅｎｔ
Ｘｉｏｎｇ Ｂａｉｌｉａｎ１， Ｚｈａｎｇ Ｊｉｎｚｈｏｎｇ１，２， Ｘｉｎｇ Ｚｅ１
（ １．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４００７１６， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４００７１６， Ｃｈｉｎａ）
重金属废水的传统处理方法主要有化学沉淀法
原 渣 对 Ｃｄ（ Ⅱ） 、Ｃｒ（ Ⅵ） 、Ｎｉ（ Ⅱ） 等 离 子 的 吸 附 能
和吸附法。目前， 吸附法采用的吸附剂主要是活性 力不强， 不适合处理金属离子浓度高的废水。因此，
炭， 其处理成本较高。
常对其进行化学改性以提高吸附性能。
大量研究表明， 许多农业废弃物具有吸附重金属
９９％ １．２０ ｍｇ ／ｇ
９０％ ３８．０３ ｍｇ ／ｇ ３１．１１ ｍｇ ／ｇ
１８０ ｍｇ ／ｇ １５３．６ ｍｇ ／ｇ １３５ ｍｇ Ａｕ ／ｇ １８８ ｍｇ Ａｕ ／ｇ
最佳 ｐＨ 值 ６ ２ ７．５
６ ５．５ ６ ６ ３ ５ ６
５．５～６．０ ６．５～７．５ ６．５～７．５ ５．５～６．０ ６．５～７．５ ６．５～７．５ ５．５～６．０ ６．５～７．５ ６．５～７．５
１１４ ｍｇ ／ｇ １９６ ｍｇ ／ｇ １８９ ｍｇ ／ｇ １３３ ｍｇ ／ｇ ３１３ ｍｇ ／ｇ ３１３ ｍｇ ／ｇ １３９ ｍｇ ／ｇ １６４ ｍｇ ／ｇ １８９ ｍｇ ／ｇ ０．３ ３３２ ｍｍｏｌ ／ｇ ０．４ ４３０ ｍｍｏｌ ／ｇ ０．４ ２６７ ｍｍｏｌ ／ｇ ９０％～９５％ ９０％～９５％ ４．３５ ｍｇ ／ｇ ２．５０ ｍｇ ／ｇ