生物法处理重金属污水成本低、操作简单、管理方便，不仅能够改善生态环境， 而且经济效益也颇为可观。限制此法广泛应用的原因是，生物对重金属的选择性，而 且如果重金属浓度过高的话生物体会中毒。

（9）吸附法 以吸附法处理重金属的主要原理是利用吸附剂的独特结构对重金属离子进行吸附

或结合。吸附过程中由起作用的力不同而分为物理吸附、化学吸附和交换吸附。物理 吸附中的力是分子间作用力，化学吸附中起作用的力是化学键力，交换吸附则是由静 电引力引起的置换离子的吸附。吸附过程中最主要的影响因素就是 pH 值，接下来就 是吸附剂的用量。利用吸附法处理含重金属废水的吸附剂有活性炭、粉煤灰以及多种 工农业废弃物，如粉煤灰、工业污泥、稻壳和树皮等。目前废水处理中所使用的吸附 剂价格普遍偏高，工业废弃物可能渗出一些有害元素到水中产生二次污染，而农业废 弃物在未经处理时即作为吸附剂使用则存在吸附量小的问题，所以本法的推广在很大 程度上受到限制。因此寻找廉价、高效又易于处置的吸附剂是当前用吸附法处理重金 属废水的主要研究方向，也是一个极具前景的方向。而花生壳来源丰富，价格低廉， 经过改性的花生壳对重金属的吸附率可大幅提高，而且在使用后没有再生的困扰，可 以直接焚烧，重金属元素会留存在灰分中，不对大气造成污染，燃烧所产生的热值也 可以加以利用，因而处理重金属废水的经济效益得以提升。

许多重金属都比较昂贵，将废水中的重金属回收，不仅能够解决重金属对水体的 污染，而且还在一定程度上能够创造出经济效益。很多种方法都可用于处理含铬废水， 单一方法处理效果不理想，各种方法相辅相成，在处理过程中同时扬长避短，才能有 效实现重金属的回收，同时增强废水的回用，为根治重金属污染废水打开广阔的前景。 同时在实际处理废水的过程中应当结合重金属废水的水质情况、水量大小和处理要求， 综合多重技术，以达到降低处理过程的成本，提高处理效率，保证排出水水质达到国 家排放标准，将重金属废水危害尽可能地降低。

1。4 实验研究的背景、内容及意义

1。4。1 研究背景及意义

⑴柠檬酸做改性剂的背景 柠檬酸从结构上讲是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和

化学性质。柠檬酸是一种酸性较强的有机酸，它有 3 个 H+可以电离；经过加热可以分 解成多种产物，进而与酸、碱、甘油等发生反应。

柠檬酸分子结构

柠檬酸作为改性剂的研究有很多，如吕琳[13]等人曾对柠檬酸改性酵母吸附重金属 的效果进行了一系列研究，研究表明柠檬酸改性酵母表面有羧基和氨基等多种官能团 对吸附起到了重要作用。杨辉[14]等人用柠檬酸改性颗粒活性炭吸附水中 Cr(Ⅵ) 的效果 进行了一系列的探究实验，柠檬酸改性后的活性炭对 Cr(Ⅵ) 的去除率明显提高。龚新 怀[15]等人对柠檬酸改性的竹屑吸附亚甲基蓝的动力学和热力学进行了分析。在张汝壮

[16]等人的柠檬酸改性豆秸对重金属离子的吸附性能研究中更是提到，柠檬酸改性过程文献综述

保留了豆秸的多孔结构，并为其添加了羧基官能团，因而明显提高了豆秸的吸附性能。

⑵改性花生壳的制备背景 花生是我国主要油料作物，种植面积广泛，我国每年平均产生花生壳 400 万吨，

占花生果的 30%左右。天然花生壳中的主要成分为纤维素、半纤维素、色素等，是花 生加工产业中产生的副产品。纤维素是地球上最丰富的天然可再生资源，具有价格低 廉、可降解并对环境友好等特点。纤维素的单体是β-D-葡萄糖分子，经由脱水缩合而成，每一个葡萄糖分子内含有许多羟基基团，而羟基的亲水性使得改性反应得以发生。 因此纤维素经过一系列化学反应可以将不同功能的化学基团附加到这些羟基上，最终 制取到物美价廉又耐用的功能高分子材料。在制备改性花生壳吸附剂的过程中需要进 行漂煮，而漂煮过程中最高温度不超过 100℃，在低于 240℃时，纤维素的热解反应不 会过于剧烈，其主要表现为聚合度有所降低，物理吸附水略有丢失，自由基出现，形 成羧基和羰基[17]。改性纤维素类吸附剂的吸附能力与活性炭的吸附能力相当，同时又 比吸附树脂更易再生、成本低。制备花生壳吸附剂的过程中需要对花生壳进行反复漂 煮以去除其中的色素、灰分及其他杂质。改性纤维素的稳定性高，并且对地球上最丰 富的天然可再生资源进行充分利用，因此关于吸附剂的研究将是进一步研制和开发新 型改性纤维素类吸附剂并扩大其在废水处理中的应用范围。如 2014 年高立达[18]等人 用盐酸对花生壳表面进行了改性，考察了诸多因素，如 Cr(Ⅵ) 初始浓度、改性花生壳 投加量、温度、pH 值和吸附时间对 Cr(Ⅵ) 离子吸附效果的影响。