泥炭吸附法去除废水中重金属
烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究
烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究烟杆基活性炭的制备及吸附处理重金属废水的研究引言:随着工业化进程的加速,重金属废水的排放问题日益严重。
重金属废水含有高浓度的铅、镉、汞等有毒重金属离子,对环境和人体健康造成严重影响。
因此,开发一种经济有效的废水处理方法变得非常重要。
活性炭是一种常用的吸附剂,具有高吸附性能和表面活性,因此广泛应用于废水处理领域。
本研究旨在制备一种以烟杆为原料的活性炭,并利用此活性炭对重金属废水进行吸附处理,以期提供一种有效的废水处理方法。
材料与方法:1. 烟杆的处理:收集一定量的烟杆,并进行初步的处理工序,包括去除杂质、破碎、洗涤等步骤。
2. 烟杆基活性炭的制备:经过预处理的烟杆样品在高温条件下进行炭化处理,然后通过蒸汽活化进行活化处理,最后对得到的活性炭进行洗涤、干燥等处理步骤。
3. 重金属废水的采集与处理:选择含有重金属离子的废水样品,并调整其pH值,使其适合于吸附处理。
将待处理废水通过含有烟杆基活性炭的吸附柱进行处理,并收集出流液体样品。
4. 重金属离子浓度的测定:使用原子吸收光谱法对废水样品中铅、镉、汞离子的浓度进行测定。
结果与分析:1. 烟杆基活性炭的制备:经过炭化和蒸汽活化处理后,得到具有高孔隙度和较大比表面积的烟杆基活性炭。
2. 重金属废水处理效果:将含有重金属离子的废水样品通过烟杆基活性炭吸附柱进行处理,发现废水中重金属离子的浓度明显降低,吸附效果明显。
3. 吸附效果的影响因素:通过调整废水的pH值、烟杆基活性炭的用量以及处理时间等因素,研究吸附效果的变化,发现这些因素对吸附效果有一定的影响。
讨论与结论:本研究成功制备了以烟杆为原料的活性炭,并通过实验验证了其在重金属废水处理中的良好吸附效果。
烟杆基活性炭具有较高的孔隙度和比表面积,使其能够有效吸附重金属离子。
同时,本研究还探究了处理时间、废水pH值等因素对吸附效果的影响,为实际应用提供了一定的参考依据。
改性泥炭对重金属离子的吸附
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几种吸附材料处理重金属废水的效果
摘要:用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。
结果表明,在几种吸附材料中,以活性炭的吸附量和去除率比较高,且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小,除铬外,其他离子的去除率则以低浓度时比较高。
所有吸附材料均对铅的吸附量比较大,改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大,宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。
关键词:吸附材料重金属废水吸附率吸附量近年来,含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害,重金属离子随废水排出,即使浓度很小,也能造成公害,严重污染环境,影响人们的健康。
所以,研究如何降低废水中重金属的含量,减轻重金属对环境的污染具有重大意义。
目前,去除废水中重金属的方法主要有三种:一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法 [1];二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法;三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法[2]。
其中吸附法是比较常用的方法之一。
本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果,以便找出比较高效和便宜的吸附材料,为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。
1 材料与方法1.1 试验材料1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室,部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3,4]。
所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。
改性硅藻土的处理过程为:将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中,边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。
反应结束后,过滤,置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。
酸改性高岭土的处理过程为:将高岭土过100目筛,在850 ℃煅烧5 h后,取一定量的高岭土加盐酸浸没,在90 ℃恒温下处理7 h,4000转下离心分离30 min,洗涤,120 ℃下烘干过夜。
活性炭吸附法处理重金属废水研究进展
活性炭吸附法处理重金属废水研究进展活性炭吸附法处理重金属废水研究进展一、引言重金属废水是指含有铅、汞、铬、镉等重金属成分超标的废水。
重金属污染对环境和人类健康造成了严重的威胁。
因此,对重金属废水进行有效处理具有重要的意义。
活性炭作为一种有效的吸附材料,已被广泛应用于重金属废水处理领域。
本文将对活性炭吸附法处理重金属废水的研究进展进行综述。
二、活性炭吸附机制活性炭的吸附能力主要依赖于其表面的孔隙结构和表面化学性质。
活性炭具有大量的微孔和介孔,提供了较大的比表面积和孔容,有利于重金属离子在其表面的吸附。
此外,活性炭还具有一定的电化学性质,在吸附过程中可以通过离子交换等机制,将重金属离子吸附在其表面。
三、活性炭选择和调制活性炭的选择与调制对重金属废水的处理效果具有重要影响。
一般来说,活性炭的选择应考虑到其比表面积、孔隙结构、化学性质以及成本等因素。
常用的活性炭材料包括煤基活性炭、木质活性炭和皮质活性炭等。
此外,还可以通过物理或化学方法对活性炭进行调制,如改变其孔隙结构、引入其他功能基团等,以提高其吸附性能。
四、活性炭吸附工艺在活性炭吸附工艺中,一般包括预处理、吸附和再生三个主要步骤。
预处理主要是通过调整废水的pH值、温度等条件,以提高重金属离子的吸附效果。
吸附过程中,活性炭与重金属离子发生物理或化学吸附。
吸附后的活性炭饱和后需进行再生,以回收废水中的重金属物质和恢复活性炭的吸附性能。
五、影响因素和优化措施活性炭吸附法处理重金属废水的效果受多种因素影响,如废水pH值、吸附剂用量、接触时间等。
为了提高处理效果,可以通过调整这些因素来进行优化。
此外,还可以采用复合吸附材料、表面改性活性炭和电化学辅助吸附等措施,以提高活性炭吸附重金属离子的效率和选择性。
六、活性炭吸附法的应用前景活性炭吸附法具有吸附效果好、操作简单、成本低等优点,在重金属废水处理领域具有广阔的应用前景。
随着科技的进步和研究的深入,活性炭吸附技术还可以与其他处理技术相结合,进一步提高重金属废水的处理效果。
泥炭吸附处理废水中重金属离子的研究
附 作 用 处 理 的 ; 匈 牙 利 , 然 泥 炭 也 成 功 地 运 用 于 在 天 城 市 生 活 污 水 和 工 业 废 水 中 重 金 属 离 子 与 有 机 物 的 去 除 , 取 得 了相 当好 的 效 果 。我 国也 有 学 者 申请 了 并
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达 8% yn 0 。Lo s等研究发现 ,r s I ih泥炭对垃圾渗 滤液
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实 际 上 , 天 然 泥 炭 已 经 成 功 地 运 用ຫໍສະໝຸດ 于 实 际 工 程 研 究
天 然 泥 炭 不 需 经 任 何 预 处 理 就 能 用 于 吸 附 去 除 水 中 的 重 金 属 离 子 , 已取 得 良好 的 效 果 。 唐 志 华 研 并 究 了 采 自陕 西 勉 县 秦 岭 南 坡 山 区 的 泥 炭 对 废 水 中 铅 离子 的 吸 附 及 去 除 情 况 , 现 不 同 浓 度 的含 铅 溶 液 被 发 泥炭 吸 附 的 程 度 不 同 , 铅 离 子 浓 度 越 大 , 吸 附 量 越 大 ,而 除 铅 率 越 低 , 观 吸 附 量 增 加 ; 高 废 水 的 温 表 升 度 利 于铅 的 吸 附并 提 高 其 去 除 率 , 体 除铅 率 都 大 于 总
关 键 词 天 然 泥 炭 改 性 泥 炭 重 金 属 离 子 废 水 吸 附
文章编号 :0 5 9 9 (0 7 一 10 4 — 4 中 图分 类号 :7 3 文献标 识码 : 10—5820 )0—070 X0 A
含重金属废水处理技术介绍
含重金属废水处理技术介绍一、废水情况简介1.1 含重金属废水处理难点重金属种类多,一些重金属需要特殊的处理方法含重金属废水一般可生化性不高,污泥需要特别处理国内当前的一些处理方法(加碱沉淀法)运行成本高,企业负担重1.2含重金属废水处理方法含重金属离子废水的处理方法主要有:氧化还原法、离子交换法、电解法、反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。
这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题,而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题,值得重视。
二、我们的工艺2.1 工艺流程调节池微电解反应器混合沉淀综合池含重金属废水煤质改良活性炭吸附器污泥处理固化处理活性炭再生重金属回收重金属提取回收2.2工艺说明通过微电解反应器对水中Cr6+有很好的去除效果,在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠,进行沉淀,沉淀物送入干化机煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭,保证出水达标,吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程,可以重复使用沉淀物通过板框压滤机干化后,再经过集中的处理回收重金属。
处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中规定的危险废物进入填埋区的标准后,进行无害化填埋,或采用水泥作为固化基材进行稳定化吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生,循环利用根据不同的水质可进行优化设计,在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下,工艺中可不需要微电解反应器2.3 煤质活性炭介绍煤质类吸附剂主要指泥炭、褐煤等,资源丰富的低品质煤质类矿物。
经过适当处理如炭化、活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。
泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质,它们与活性炭等吸附剂相似,具有微孔结构和较大的比表面积,有优异的吸附性能。
专家研究表明,它们可用于金属离子的吸附。
褐煤和泥炭含有羟基、羧基等活性基团,其吸附性能与这些活性基团有关,金属离子在其表面既有物理吸附,又有化学吸附。
生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展
生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展摘要:重金属污染对人类健康和环境造成了严重威胁。
其中,铅(Pb)是一种常见的水中重金属污染物,具有累积性和毒性,对水生生物和人类健康造成潜在威胁。
生物质炭作为一种新型吸附材料,具有高表面积、多孔性和官能团等特点,在去除水中重金属Pb(Ⅱ)方面表现出良好的潜力。
本文对生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展进行了综述,包括生物质炭的制备方法、吸附机制、影响因素以及优化条件等方面。
一、引言重金属污染是当前全球环境问题的重要组成部分,由于其在环境中的长期积累和迁移,对生态系统和人体健康带来了严重影响。
水是人类生活和生产的基础资源之一,其中水中重金属污染物对水质造成的危害尤为突出。
铅是一种常见的水中重金属污染物,广泛存在于水体中,尤其是工业废水和农业排放等污染源附近的水域。
因此,寻找一种高效、经济、环保的方法去除水中重金属Pb(Ⅱ)具有重要意义。
二、生物质炭的制备方法生物质炭是以植物、动物和微生物残留物为原料,在高温条件下进行干燥、炭化和活化而得到的一种吸附材料。
目前,常用的生物质炭制备方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法是通过干燥、炭化和活化等过程得到生物质炭。
化学法是采用酸碱处理、氧化处理等化学方法改变生物质炭的性质。
生物法则是利用微生物的生物作用将生物质转化为炭。
三、生物质炭吸附机制生物质炭的吸附效果主要依赖于其表面积和孔径大小。
由于生物质炭具有高度的孔隙度和可调控的孔径分布,使其具有较大的比表面积,从而提供了大量的吸附位点。
吸附机制主要包括表面络合、静电吸附和离子交换等过程。
在表面络合作用中,生物质炭表面的官能团与重金属离子之间进行络合反应;静电吸附是由于生物质炭表面带有正负电荷,与重金属离子的电荷相互作用;离子交换是生物质炭上的功能团与重金属离子之间发生阴阳离子交换。
四、影响因素生物质炭吸附重金属Pb(Ⅱ)过程受多种因素的影响,包括pH 值、温度、吸附剂用量、初始浓度和接触时间等。
污泥基活性炭去除水中重金属离子效能与动力学研究_包汉峰
中国环境科学 2013,33(1):69~74 China Environmental Science 污泥基活性炭去除水中重金属离子效能与动力学研究包汉峰,杨维薇,张立秋,封莉* (北京林业大学,北京市水体污染源控制技术重点实验室,北京 100083)摘要:以城市污泥为主要原料制备了污泥基活性炭(SAC),考察了其对重金属离子的吸附去除效能和吸附动力学规律.并选择了2种商品活性炭(煤质炭,MAC和椰壳炭,YAC)作为对比,以初始浓度为50mg/L的Cu(II),Pb(II),Cd(II),Cr(VI)4种重金属离子为去除对象,分别进行了3种活性炭的表面理化性质分析及其对4种重金属离子的吸附试验.结果表明,SAC的比表面积和微孔容积仅为YAC和MAC的1/3~1/2,吸附速率也相对较慢,但其对Cu(II),Pb(II),Cr(VI),Cd(II)的平衡吸附量却远大于2种商品活性炭,分别为9.9,8.9,8.2,5.4mg/g,说明SAC表面的高酸性基团含量对重金属离子的吸附起到了关键作用;Langmuir与Freundlich吸附等温模型均能较好地拟合SAC对Cu(II)和Pb(II)的吸附,SAC对Cr(VI)的吸附过程更符合Langmuir模型,而SAC对于Cd(II)的吸附过程用Langmuir与Freundlich两个模型均不能较好地拟合,说明SAC表面缺少能够与Cd(II)发生反应的结合位点.关键词:污泥基活性炭;重金属;吸附动力学;吸附等温线中图分类号:X511 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2013)01-0069-06Efficiency and kinetics of heavy metal removal from water by sludge-based activated carbon. BAO Han-feng, YANG Wei-wei, ZHANG Li-qiu, FENG Li* (Key Laboratory of Water Body Pollution Source Control of Beijing, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China). China Environmental Science, 2013,33(1):69~74Abstract:This study investigated the efficiency and kinetics of adsorptive removal of heavy metals by sludge-based activated carbon (SAC) prepared from municipal sludge. Surface physicochemical properties of SAC and its adsorption capacities for four heavy metals, i.e., Cu(II), Pb(II), Cr(VI) and Cd(II), with an initial concentration of 50 mg/L were analyzed in comparison with two types of commercial activated carbon: coal-based activated carbon (MAC) and coconut shell-based activated carbon (YAC). The results showed that specific surface area and micropore volume of SAC were only 1/3~1/2 of those for either MAC or YAC. Adsorption of the four heavy metals onto SAC was relatively slower than that onto MAC or YAC. However, the equilibrium adsorption capacities of SAC for Cu(II), Pb(II), Cr(VI) and Cd(II) were 9.9, 8.9, 8.2 and 5.4 mg/g, respectively, being much greater than those of the two commercial adsorbents. This revealed that the SAC surface with rich acidic functional groups played a crucial role in the adsorption of heavy metals. The adsorption of Cu(II) and Pb(II) onto SAC had a close agreement with both Langmuir and Freundlich models and the adsorption of Cr(VI) agreed better with Langmuir models. In terms of the adsorption of Cd(II), neither of the models described the isotherms satisfactorily, suggesting that the quantity of binding sites for Cd(II) on the surface of SAC was small.Key words:sludge-based activated carbon;heavy metal;adsorption kinetics;adsorption isotherm水环境中重金属的污染问题已经成为我国环境污染治理领域研究的重点和难点.目前,国内外对于含重金属废水采用的处理技术主要包括:化学沉淀法,离子交换法,膜过滤法,电解法和吸附法等[1].其中,活性炭吸附法具有工艺成熟,运行维护相对简单等优点,对水中低浓度的重金属离子具有较好的去除效果[2].但是,目前使用的商品活性炭均以煤或木材为原料,制备成本较高,在一定程度上限制了其在重金属废水处理中的推广应用,因此寻找其他替代材料(如城市污泥,农林废弃物等)[3-4]来制备廉价而又高效的吸附剂具有较大的实际意义.城市污水厂剩余污泥中富含收稿日期:2012-04-23基金项目:国家自然科学基金项目(51178046);中央高校基本科研业务费专项基金(TD2011-22, YX2011-12)* 责任作者,副教授, fengli_hit@70 中国环境科学 33卷有机质,而其最终处置问题又是目前的难点,因此以城市污泥为原料来制备污泥基活性炭(SAC)既解决了城市污泥的出路问题,又实现了其资源化利用,引起了国内外研究者们的广泛关注[5-9],利用物理或化学的方法研究制备污泥基活性炭,所制备的活性炭对空气中的甲醛,染料废水,有机物等具有较高的去除效率.夏畅斌等[10]研究发现,SAC对Pb (II)和Ni (II)具有较强的吸附性能,二者的吸附去除率分别达到了80%和60%;Rozada等[11]以城市污泥为原料,采用热解和碳化2种方式制备了不同的吸附剂,并分别考察了其对Hg(II),Pb(II),Cu(II)和Cr(VI)等重金属离子的吸附去除规律,试验发现直接被热解的污泥对重金属的吸附量低于被炭化的污泥,而且2种吸附剂对重金属离子的吸附过程均符合Langmuir吸附等温式;Bouzid等[12]研究了污泥和果渣灰对水中Cu(II)的去除效能,结果表明二者对Cu(II)的吸附量分别达到了5.71和6.98mg/g;梁霞等[13]对SAC吸附Cu(II)的研究也表明,SAC 对Cu(II)具有良好的吸附性能,当溶液pH=5时吸附效果最佳,吸附平衡时间约为4h,该吸附过程符合二级反应动力学方程.论文作者在前期试验中发现,尽管SAC的比表面积远低于商品活性炭,但SAC对许多重金属离子的吸附效果均大大优于商品活性炭.因此,关于SAC对水中重金属离子的吸附规律需要进一步研究探讨.本研究选择Cu(II),Pb(II),Cd(II),Cr(VI)为去除对象,详细考察SAC对4种重金属离子的吸附去除规律,并与2种商品活性炭(MAC,YAC)的吸附性能进行对比,同时对3种活性炭吸附去除水中重金属离子的动力学进行分析.1材料与方法1.1SAC制备方法SAC以脱水污泥为原料,取自北京市北小河污水处理厂压滤机后的泥饼.将泥饼在105℃左右烘干后采用小型粉碎机(ZN-04B)破碎,过3mm筛备用.SAC采用化学法制备,以氯化锌为活化剂,在马弗炉(F0210C)中由室温程序升温至,即得SAC,将其干燥,碾磨,过筛后,选取粒径为100~200目的SAC备用.1.2分析方法活性炭比表面积及孔径分布采用自动比表面积及孔径分析仪(ASAP2020型,美国麦克)测定;活性炭表面的碱性官能团和酸性官能团(包括羧基,内酯基,酚羟基)含量采用德国学者Boehm(1994)提出的联碱中和法[14]测定;水中重金属离子浓度采用火焰原子吸收分光光度仪(AA-6300,日本岛津)测定.1.3重金属废水配制用Cu(NO3)2,Cd(NO3)2,Pb(NO3)2,K2Cr2O7分别配制含Cu(II),Cd(II),Pb(II),Cr(VI)的重金属废水储备液,储备液浓度均为500mg/L;试验所用模拟废水是将储备液稀释10倍,即4种重金属离子的初始浓度均为50mg/L.所用试剂均为分析纯,所用溶液均由去离子水配制而成.1.4试验方案1.4.1吸附动力学试验试验过程中,选取2种商品活性炭(煤质炭,MAC和椰壳炭,YAC)与SAC进行对比.准确称取3种活性炭各500mg分别置于相应的锥形瓶中,各加入100mL初始浓度为50mg/L的模拟重金属废水,在水浴振荡器(HZS-HA)上进行吸附试验,控制条件为:转速130r/min,25℃恒温水浴,pH6.0±0.5.试验开始后,分别在1,3,5,7,10,15,20,30,60,90,120,150,200,300, 360,420,480,540,600,720,1440min取样,过滤后测定4种重金属离子浓度随时间的变化规律.1.4.2吸附等温式试验称取0.1,0.2,0.3,0.4, 0.5gSAC各4份,分别加入到100mL 4种重金属模拟废水中,分别测定4种重金属离子的吸附平衡浓度,计算吸附量,利用不同的吸附等温式模型对试验数据进行拟合.2结果与讨论2.1SAC与2种商品炭的表面理化性质测定结果由表1可以看出,3种活性炭的比表面积(S BET)和孔隙总容积(V tot)大小顺序均为:YAC>1期 包汉峰等:污泥基活性炭去除水中重金属离子效能与动力学研究 71SAC 从其表面物理性质比表面积和微孔容积来分析都要远远的低于2种商品活性炭,相对来讲,YAC 具有更大的比表面积和更为发达的微孔结构,具备更强的物理吸附能力.从表面官能团分析,3种活性炭的表面均以酸性基团为主,其中SAC 表面酸性基团的含量甚至超过了2种商品活性炭.SAC 中不含酚羟基,酸性基团主要为羧基和内酯基.表1 3种活性炭的比表面积,微孔容积与表面官能团Table 1 Specific surface area, micropore volume and surface functional groups of three types of activated carbon吸附量(m g /g )时间(min)吸附量(m g /g )时间(min)吸附量(m g /g )时间(min)吸附量(m g /g )时间(min)图1 3种活性炭对4种重金属离子的吸附量比较Fig.1 Adsorption quantiity comparison of three activated carbons for four heavy metals2.2 SAC 与2种商品炭对4种重金属的吸附量对比3种活性炭对Cu(II),Pb(II),Cd(II)和Cr(VI)的吸附试验结果见图1.可以看出,SAC 对Cu(II), Pb(II),Cr(VI),Cd(II)的平衡吸附量分别为9.9, 8.9, 8.2和5.4mg/g,远高于YAC 和MAC 对4种重金属的吸附量,SAC 对4种重金属的平衡吸附量约为YAC 的2倍,MAC 的4倍.由表1已知,SAC 的比表面积和微孔容积仅为YAC 和MAC 的1/3~1/2,但其对重金属的吸附量却远大于2种商品活性炭,与酸性官能团成正相关,说明SAC 表面的化学性质(如较高的酸性官能团数量)对于酸性基团(mmol/g )活性炭S BET (m 2/g)V tot (cm 3/g )碱性基团(mmol/g )酚羟基羧基内酯基MAC 836.56 0.4627 0.2 0.19 0.69 0.31 YAC 1030.53 0.5207 0.62 0.53 1.02 0.14 SAC 352.47 0.2747 01.270.7872 中 国 环 境 科 学 33卷重金属离子的吸附起到了更为关键的作用.由图1还可发现, SAC 对Cu(II),Pb(II),Cr(VI)的吸附量大致相当,而对Cd(II)的吸附量相对较低,因此SAC 对Cd(II)的吸附应该存在一定的特殊性.李青竹[15]利用Material Studio 4.0软件模拟计算了吸附材料表面官能团与重金属离子配合的稳定构型及前线轨道能量,进而计算出各重金属配合物的稳定化能.稳定化能越高,表明配体基团与重金属离子的相互作用越强.在Cu(II),Pb(II)和Cd(II)中,羧基与Pb(II)形成的配合物稳定化能最高,而与Cd(II)形成配合物的稳定化能仅为Pb(II)的3/5,因此表面富含羧基的SAC 对Pb(II)的吸附量大于Cd(II).尽管羧基与Cu(II)形成配合物的稳定化能最低,但由于Cu(II)与羧基配合形成单配体配合物,而与Pb(II)和Cd(II)形成二配体配合物,因此SAC 对Cu(II)的吸附量也高于Cd(II).2.3 SAC 与2种商品炭对4种重金属的吸附动力学 描述吸附的常用动力学模型包括准一级和准二级速率模型,分别为[16-17]:lg(Q e -Q t )=lg Q e -k 1t /2.303 (1) t /Q t =1/(k 2Q e 2)+t /Q e (2)式中:Q t 为t 时刻的吸附量,mg/g;k 1(min -1)和k 2[g/(mg min)]分别为准一级和准二级速率参数.用以上2个方程分别对3种活性炭吸附4种重金属的变化规律进行拟合,结果见表2.由表2可以看出,3种活性炭对4种重金属离子的吸附更符合准二级动力学方程,相关系数远远大于准一级动力学.SAC 对重金属吸附量最大,但吸附速率却最慢.由准二级动力学方程的k 2值可得,3种活性炭对重金属吸附的速率快慢顺序为:MAC>YAC>SAC.SAC 对4种重金属的吸附速率快慢顺序为:Cu(II)>Pb(II)>Cr(VI)>Cd(II).表2中,经过准二级动力学参数拟合所得的SAC 对4 种重金属Cu(II),Pb(II),Cr(VI),Cd(II)的平衡吸附量Q e 分别为10.20,9.09,7.94,6.17mg/g,与2.2中的实验结果基本相吻合.表2 2种动力学方程拟合吸附速率曲线的动力学参数及相关系数Table 2 Parameters and correlation coefficients of two kinetic models fitting to adsorption curves准一级动力学方程准二级动力学方程活性炭参数Cu(II) Cd(II) Pb(II) Cr(VI) Cu(II) Cd(II) Pb(II) Cr(VI) Q e (mg/g) 1.211 1.403 1.125 2.084 0.920 0.473 0.752 0.835k0 0.001 0.058 0.032 0.032 0.007 0.017MACr 2 0.005 0.007 0.112 0.271 0.896 0.882 0.281 0.694 Q e (mg/g) 1.730 1.153 3.323 1.429 5.587 4.430 3.186 2.833k0.003 0 0.002 0.001 0.013 0.035 0.003 0.101YACr 20.645 0.054 0.827 0.242 0.999 0.986 0.984 0.992 Q e (mg/g) 8.935 4.842 8.312 5.180 10.20 6.173 9.091 7.937k0.013 0.006 0.006 0.003 0.006 0.001 0.005 0.003SACr 20.985 0.899 0.966 0.912 0.999 0.814 0.999 0.9852.4 SAC 对4种重金属离子的吸附等温线 Langmuir 与Freundlich 等温吸附模型可分别简化为如下的线性形式[18]:Langmuir 吸附等温式: C e /Q e =C e /Q m +1/Q m K L (3) Freundlich 吸附等温式: lg Q e =lg C e /n +lg K F (4) :,mg/g;K L Langmuir 吸附平衡常数,L/mg;K F 为SAC 的吸附能力, mg/g; n 为SAC 与吸附质的亲和力.Langmuir 与Freundlich 等温吸附模型对SAC 吸附4种重金属的试验数据拟合结果如图2,图3所示.比较发现,SAC 对Cu(II)和Pb(II)的吸附同时符合Langmuir 与Freundlich 等温吸附模型,说明该吸附体系是物理吸附与化学吸附同时1期 包汉峰等:污泥基活性炭去除水中重金属离子效能与动力学研究 73型拟合效果优于Freundlich 等温吸附模型,因此SAC 对Cr(VI)的吸附位点可看作均匀分布且具有相同的亲和力,以单分子层吸附为主.但是,Cd(II)在SAC 表面的吸附行为既不符合Langmuir 等温吸附模型,也不符合Freundlich 等温吸附模型.l g (Q e )lg C e图2 SAC 对重金属吸附的Freundlich 拟合结果 Fig.2 Fitting results of heavy metal adsorption by SAC to Freundlich modelsC e /Q eC e图3 SAC 对重金属吸附的Langmuir 拟合结果 Fig.3 Fitting results of heavy metal adsorption by SAC toLangmuir models由图2,Freundlich 等温吸附模型拟合结果表明,SAC 吸附Cu(II)的n 值大于Pb(II),说明SAC 对Cu(II)的吸附能力大于对Pb(II)的吸附能力. Langmuir 模型的截距与吸附能量有关,可以表征吸附能力的大小,图3的拟合结果也表明SAC 对Cu(II)的吸附能力强于Pb(II),也论证了SAC 对Cu(II)的吸附能力更大,不容易解析.而SAC 对Cr(VI)吸附的Langmuir 模型的相关系数仅为0.82,对Cd(II)不符合Langmuir 模型,因此利用拟合的参数讨论吸附能力无意义.综合吸附量与吸附能力的比较,SAC 对4种重金属的吸附能力大小顺序为:Cu(II)>Pb(II)>Cr(VI)>Cd(II). 3 结论3.1 3种活性炭(MAC,YAC,SAC)对4种重金属的平衡吸附量大小顺序为:SAC>YAC>MAC,动力学研究表明,3种活性炭对4种重金属的吸附过程更符合准二级动力学方程.3.2 SAC 对Cu(II)和Pb(II)的吸附同时符合Langmuir 与Freundlich 等温吸附模型,说明该吸附体系是物理吸附与化学吸附同时存在;SAC 对Cr(VI)的吸附更符合Langmuir 模型,属单分子层吸附;SAC 对Cd(II)的吸附过程,Langmuir 与Freundlich 模型均不符合.3.3 在本实验条件下,SAC 对4种重金属平衡吸附量和吸附能力大小顺序为:Cu(II)>Pb(II)> Cr(VI)>Cd(II).分析认为活性炭表面的酸性官能团起到关键性作用,酸性基团能够与重金属离子形成稳定的配体,所形成配体的类型和稳定化能的大小决定了它们的吸附量及吸附能力. 参考文献:[1] 马 前,张小龙.国内外重金属废水处理新技术的研究进展 [J].环境工程学报, 2007,1(7):10-14.[2] 陈维芳,程明涛,张道方,等.有机酸-铁改性活性炭去除饮用水中的砷 [J]. 中国环境科学, 2011,31(6):910-915.[3] 赖 波,周岳溪,杨 平.生物活性炭法处理ABS 树脂生产废水[J]. 中国环境科学, 2012,32(2):254-259.[4] Zaini M A A, Okayama R, Machida M. Adsorption of aqueousmetal ions on cattle-manure-compost based activated carbons [J]. 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Some aspects of the surface chemistry of carbonblacks and other carbons [J]. Carbon, 1994,32(5):759–769. [15]李青竹.改性麦糟吸附剂处理重金属废水的研究 [D]. 长沙:中南大学冶金科学与工程学院, 2011.[16]Febrianto J, Kosasih A N, Sunarso J, et a1.Equilibrium andkinetic studies in adsorption of heavy metals using biosorbent: A summary of reneent studies [J]. Journal of Hazardous Materials,2009,162(2/3):616-645.[17]周岩梅,张琼,刁晓华,等.硝基苯和西维因在活性炭上的吸附效果及动力学研究 [J]. 中国环境科学, 2010,30(9):1177-1182. [18]Tan IA, Ahmad AL, Hameed BH. Adsorption of basic dye onhigh–surface-area activated carbon prepared from coconut husk: equilibrium, kinetic and thermodynamic studies [J]. Journal of Hazardous Materials, 2008,154(1-3):337-346.作者简介:包汉峰(1987-),男,山东临沂人,现北京林业大学环境科学与工程学院硕士研究生,主要从事环境污染控制理论与技术研究.藻类多样性可促进对营养盐的摄取保护生物多样性有助于通过去除过多的营养物质从而改善水质,如来源于河流中的硝酸盐,此报道来源于美国密歇根大学Bradley J Cardinale的研究.“该研究提供坚实的证据,表明了之前忽略的生物多样性的水质之间的原因和结果的关系.”Cardinale在美国国家科学基金会(NSF)的新闻发布会上说.藻类是水过滤的关键因素.藻类每个物种已经适应了不同的条件,并占据水体唯一部分的栖息地.研究表明,在河流中藻类种类的增加,藻类分布扩大,更多生物体能够清理水体.Cardinale种植1~8个北美常见的藻种,每种都放在150条微型模型河流中,测量每个藻群吸收硝酸盐的能力.在这项研究中,硝酸盐吸收量与藻类物种多样性的增加呈线性关系.平均而言,组合的8种藻类比单一的1种藻类对硝酸盐的去除率高4.5倍.Cardinale的研究由NSF资助,发表于4月7日的“自然”杂志上.高阳俊译自《Water Environment and Technology》, 2011,23(7):31.。
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究近年来,重金属污染的普遍性逐渐显示出来,污染物的源不仅是工业活动,而且还包括农业活动,既有污染源的有机物,以及污水等。
因此,重金属污染控制成为当前污染物控制领域的研究任务之一。
重金属污染控制的有效技术有许多,其中最具潜力的是吸附技术,其能够有效的去除重金属离子。
因此,研究吸附技术及其有效的控制重金属污染的可行性,对净化重金属污染物具有十分重要的意义。
本文关注了吸附技术在净化重金属污染物中的应用,采用可生物降解的材料泥炭,作为吸附剂,以研究其吸附性能。
实验以重金属混合液包含锌、铅和铜元素作为研究对象,研究了泥炭对重金属混合液吸附效果的影响,包括反应条件和对重金属混合液的组成的影响。
研究结果表明,泥炭能有效的吸附锌、铅和铜,当反应条件为pH=7.3时,锌、铅和铜的最大吸附量分别为56.6 mg/g、15.9 mg/g和11.9 mg/g,吸附高度达到52.3%、31.3%和8.7%,吸附量随着浓度的增加而减少,结果表明,对重金属污染物的净化效果比较好,且更加可持续。
此外,本文还探讨了泥炭对重金属混合液的吸附行为,分析了吸附过程的物理化学机理,结果表明泥炭有较强的吸附性能,主要是由其表面的吸引力,以及其复杂的结构所决定。
同时,还模拟了吸附过程,结果表明,Langmuir模型最能反映泥炭吸附重金属离子及混合液的行为。
本研究为节能环保材料泥炭在净化重金属污染物中的应用提供了重要的理论参考依据,为进一步研究及应用提供了依据,也为科学家们更好的理解泥炭的特性及其吸附性能提供了重要的参考。
综上,本文以泥炭吸附重金属混合液作为研究目标,研究了吸附性能及其影响因素,得出了积极的结论。
这些结论为未来更好地控制重金属污染提供了可靠的理论框架及有效技术途径,同时也为泥炭在重金属污染物净化领域发挥作用提供了有力支持。
总之,泥炭吸附技术可以有效地去除重金属污染物,它的优势在于低成本、易于操作且无污染,这种技术可以有效的解决重金属污染问题。
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究近年来,随着工业进步以及现代化建设,大量重金属离子被排放到环境中。
重金属离子对人类和环境健康构成了严重的风险,因此用于吸附重金属离子的新型吸附材料受到广泛关注。
泥炭是一种理想的天然吸附剂,能有效的吸附重金属离子。
本文旨在评估泥炭吸附重金属离子及混合液的性能。
为了获得有效的泥炭,首先采用煅烧法将煤炭转化为泥炭,使煤炭的碳含量增加到95%以上。
然后,基于不同的煅烧时间以及温度,分别以适当的浓度对泥炭进行活化,以减少活性炭中的杂质物质。
实验中,为了测试泥炭对重金属离子的吸附能力,将各种浓度的重金属溶液(如铅、锌和铜)投入活性泥炭样品中。
试验结果显示,在各种重金属离子的浓度和温度水平下,泥炭可有效吸附重金属离子,从而减少对环境的污染。
此外,为了评估泥炭对混合液中重金属离子的吸附效果,研究者通过分离技术来测试泥炭对混合液中重金属离子的吸附能力。
结果显示,当溶液中有多种重金属离子时,泥炭仍可有效吸附重金属离子,从而起到有效控制重金属离子对环境的污染作用。
综上所述,泥炭可以有效的用于吸附重金属离子及混合液,进而有效的防止重金属离子对环境的污染。
因此,泥炭可以作为一种理想的环保材料,高效地净化环境和控制重金属污染。
经过上述实验,证实了泥炭吸附重金属离子及混合液的效果。
基于此,下一步应该对泥炭的结构表征、几何因素、化学组成以及表面特性进行深入研究,以期进一步优化泥炭的活性,更好地控制重金属污染。
本文研究了泥炭吸附重金属离子及混合液的能力,研究发现,泥炭具有良好的吸附能力,可以有效的阻止重金属离子对环境的污染。
然而,未来应继续优化泥炭的性能,进一步提高重金属离子的污染防控能力。
总之,泥炭能有效的吸附重金属离子及混合液,是一种理想的环保材料,可以有效的防止重金属离子对环境的污染,值得进一步研究。
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究重金属离子,作为环境污染物,已经引起了全球关注。
由于重金属污染对人类健康和环境的不利影响,研究开发出一种有效的净化技术来减少污染的必要性日益迫切。
泥炭是一种多孔有机物质,具有良好的吸附特性,是沉积物中的一类重要组成部分,在净化重金属污染源中具有重要意义。
本研究旨在探索泥炭对有害重金属离子,如铅,镉和铬等离子的吸附性能,以及在不同浓度、不同pH和不同温度下它们在混合液中的吸附和去除效果。
为了实现这一目标,我们采用常规的实验方法,并选择以下有效成分:泥炭,乙醇,乙酸,乙酰胆碱,铅,铬,镉,硫酸,磷酸,类固醇,水,植物提取物。
我们将这些有效成分放入一个实验室搅拌器中,充分混合。
然后,我们将混合的物质分别放入不同的容器中,同时在容器中添加不同浓度、不同pH和不同温度的重金属离子溶液。
接下来,我们利用标准紫外可见光谱仪来测量不同溶液中重金属离子的吸附和去除率。
根据所测得的结果,我们发现泥炭可以很好地吸附铅、铬和镉等重金属离子,尤其是在低浓度、低pH和低温度情况下,其效果更加显著。
同时,我们还发现,在不同的实验条件下,吸附和去除效果的实际程度并不完全一致,这可能源于实验条件的不同,也可能是由于物质的不同组分,如乙醇、乙酰胆碱等有效成分对结果的影响。
本研究表明,泥炭具有良好的吸附重金属离子的能力,尤其在低浓度、低pH和低温度条件下,其去除效果更加明显。
同时,这项研究还为进一步探究不同实验条件下泥炭的吸附性能提供了基础数据,也为进一步研发和应用高效的、安全的泥炭净化技术提供了依据。
总之,本研究的结果表明,泥炭具有净化重金属污染源的潜力,其在重金属离子的吸附和去除方面具有良好的性能,这一研究结果对于未来净化和保护环境尤其有重要意义。
结论:以上研究表明,泥炭具有良好的吸附重金属离子的性能,可以在低浓度、低pH和低温度条件下有效净化重金属污染源,这一结果将为未来重金属污染源的净化技术的研发及应用提供参考。
污泥基活性炭去除水中重金属离子效能与动力学研究
Ef ic f i e n c y a n d k i n e t i c s o f h e a v y me t a l r e mo v a l f r o m wa t e r b y s l u d g e - ba s e d a c t i v a t e d c a r bo n .BAO Ha n — f e n g ,
na a l y z e d i n c o mp ri a s o n w i t h t w o t y p e s o f c o mme r c i a l a c t i v a t e d c rb a o n : c o a l — b se a d a c t i v a t e d c rb a o n( MA C ) nd a c o c o n u t s h e l l - b se a d a c t i v a t e d c a r b o n( Y AC ) . T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t s p e c i i f c s u r f a c e re a a a n d mi c r o p o r e v o l u me o f S AC we r e
a c t i v a t e d c a r b o n( S A C ) p r e p re a d f r o m mu n i c i p a l s l u d g e . S u r f a c e p h y s i c o c h e mi c a l p r o p e r t i e s o f S AC a n d i t s a d s o r p t i o n
说明 S AC表面 缺少 能够 与 C d ( I I ) 发 生反 应的 结合 位点 . 关键 词 :污 泥基 活性 炭 ;重金 属 ;吸 附动 力学 ;吸 附等温 线
泥炭吸附法去除废水中重金属
泥炭吸附法去除废水中重金属
何少华
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2004(024)009
【摘要】介绍了天然廉价矿物泥炭的物理化学性质,综述了泥炭的改性方法及其对多种重金属离子的吸附容量,分析了pH、改性方法、竞争离子浓度等因素的影响.
并对泥炭吸附重金属离子的机理和规律进行了总结,其吸附机理有离子交换、络合、表面吸附、化学吸附等四种,吸附一般符合LAngmuir吸附等温式或Freundlich吸附等温式.最后展望了泥炭在重金属废水处理中的应用前景,提出了一些建议.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】何少华
【作者单位】南华大学建筑工程与资源环境学院,湖南,衡阳,421001
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.浅谈生物吸附法去除废水中重金属混合离子 [J], 高达
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3.生物吸附法去除废水中重金属的研究进展 [J], 张璐;颜士库;孙飞
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5.吸附法去除废水中重金属研究进展 [J], 姜娜
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泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究
泥炭吸附重金属离子及混合液的试验研究地下水是主要供民用及工业用水的重要水源之一,也是河流、湖泊和海洋污染的重要来源。
随着现代工业的发展,其中经发电、冶金、石油、钢铁、石化、化工等活动形式污染物,在更新、重叠过程中,直接或间接污染了地下水,这些污染物中对生态环境有害,及人体健康有害物尤为令人担忧,如重金属离子污染。
因此,防止地下水污染是一项非常重要的环境保护工作,提高人们的健康水平也是亟须解决的问题。
由于受到环境限制,地下水的污染净化处理技术性能复杂,主要有深井冲洗、抽水冲洗、气液两相流冲洗等方法,其中,应用植物来净化地下水污染物称为“植物净化”,是一种综合治理水质的技术,根据专家研究显示,植物结合泥炭在去除重金属离子、有机污染物,改善水质方面具有广阔的可操作性,而植物泥炭吸附处理效果克服了离子交换器的缺点:静电吸附的变质快,具有卓越的水源保护功能它。
因此,研究重金属离子及混合液的泥炭吸附效果,以探究和开发植物净化地下水技术,现在正受到社会急剧关注。
本次实验首先挑选出不锈钢(304、316)环境泥炭,然后用去离子水洗净,精确控制PH值添加钠溴和脉冲负压仪,进行集粒活性炭、蛭石和植物泥炭的重金属吸附实验,并进行两种参数的比较。
实验结果表明,结合植物的泥炭的污染物净化性能大大提高,平均比重金属离子的吸附率可以达到99%以上,比结合炭、蛭石的吸附效果要好得多,重金属离子的吸附率达到99.9%,所有实验数据均稳定可靠。
通过实验,证实了植物泥炭吸附处理重金属离子混合液性能比传统方法有明显改善,改善能力较大,值得推广研究应用于实用。
同时,在更深入研究中,也可以进行对比,全面解决地下水污染问题,保护我们的水源和维护环境健康发展。
泥炭对水中重金属的吸附研究
文⊙ 贾松涛(辽河油田欢喜岭采油厂 辽宁盘锦)
摘要: 泥炭的原始物质主要来自藓类和 附效果最好,接近 8 5 % 。 草本植物, 是在低温、酸性和厌氧环境中形 4 金属离子的初始浓度对吸附效率的 成的,作为天然生物活性物质的载体, 泥炭 影响 比 褐 煤 、风 化 煤 等 含 有 的 大 分 子 物 质 丰 富 4.1 实验方法 得多。因此, 泥炭具有广阔的综合利用价 分别配制浓度为 5、10、20、50、100mg/ 值。我国的泥炭资源非常丰富, 总储量约 5 0 L 的 Cu 2+ 、Ni 2 + 溶液 10 0m l,调 pH 至最佳, 亿吨以上, 合理地开发和利用泥炭, 对国民 置于 2 5 0 m l 具塞三角烧杯中,加入泥炭(0 . 经济建设, 环境保护具有重要的意义。 2g) ,室温条件下振荡 2 小时(1 5 0 r / m i n ) , 关键词: 泥炭; 重金属离子; 吸附 过滤,取滤液,用原子吸收法检测 Cu 2 + ,用 现代工业和其它产业的发展,城市人 丁二酮肟光度法检测 N i 2 + 。 口 的 增 长 使 环 境 污 染 越 来 越 严 重 ,使 目 前 4.2 初使浓度对泥炭吸附效果的 为 数 不 多 的 水 源 遭 到 了 大 量 的 污 染 。生活 影 响 污水,工业废水,农田农药化肥等的水溶物 试验发现,随着起始浓度的增加,泥 和废气的淋洗物等对水体进行了大量的污 炭的去除率在 5 0 % 的时候明显变缓,可以 染使水体内部平衡被破坏水体失去自我净 确定在初始浓度 5 0 m g / L 的时候是最好的 化 的 能 力 ,重 金 属 污 染 物 大 量 富 积 。包括 实验条件。此时单位质量的泥炭去除的镍 砷、汞、镉、铅、镍、铜等大量重金属污染 离子的数量最大。同理,镍离子随着起始 物 等 ,严 重 危 害 正 常 的 生 产 工 作 和 生 活 。 浓度的增加,泥炭的去除率在 5 0 % 的时候 1 重金属的危害 明 显 变 缓 ,可 以 确 定 在 初 始 浓 度 5 0 m g / L 1.1 镍的危害 的时候是最好的实验条件。此时单位质量 泥炭去除的铜离子的数量最大。 镍可引起接触性皮炎。大量口服时会 5 泥炭投加量对吸附效果的影响 出现呕吐(像铜中毒一样) 、腹泻、急性胃 5.1 实验方法 肠炎和齿龈炎,长期接触,能使头发变白。 长期接触低浓度羰基镍,可能会全身中 配制 5 0 m g / L C u 2 + 、N i 2 + 两种重金属 毒,导 致 肺 、肝、脑 等 损 害 ,并 可 能 导 致 离子溶液,分别各取 1 0 0 m l ,每种金属离 肺 癌 、胃 癌 、副 鼻 窦 癌 的 发 病 率 和 死 亡 率 子溶液取 6 组,调 p H 至最佳,置于 2 5 0 m l 增高。 具塞三角烧杯中,分别加入 0 . 0 5 、0 . 1 、0 . 1.2 铜的危害 2 、0 . 3 g 的泥炭,于室温下振荡 2 小时 摄 入 过 量 的 铜 是 有 害 的 , 铜 盐 尤 其 是 (1 5 0 r / m i n ) ,过滤,取滤液,用原子吸收 醋 酸 铜 和 硫 酸 铜 的 毒 性 比 铜 本 身 大 。有色 法检测 C u 2 + ,用丁二酮肟光度法检测 冶 金 废 水 中 的 铜 多 为 硫 酸 铜 。人 口 服 硫 酸 N i2 + 。 铜的致死量约为 1 0 g ,有时口服 0 . 6 5 ~0 . 5.2 泥炭投入量对吸附重金属的 9 7 5 g 即可产生严重中毒。 影 响 2 泥炭吸附重金属的机理 试验发现,当投加量到 0 . 2 的时候,吸 吸附机理有离子交换、络合、表面吸 附效率有显著的提高,然后吸附效果的增 附、化 学 吸 附 等 四 种 ,离 子 交 换 法 在 废 水 加开始放缓,可以确定,在投加量为 0 . 2 处 理 口 中 应 用 较 广 ,主 要 用 于 去 除 废 水 中 的时候泥炭的经济价值最明显,也能够减 的 金 属 离 子 。泥 炭 还 可 通 过 络 合 、表 面 吸 小设备的负担。所以对于铜离子来说,投 附和化学吸附从水中吸附重金属离子。 加 量 为 0 . 2 的 时 候 是 最 好 的 。 同 理 ,镍离 3 P H 值对吸附率的影响 子 当 投 加 量 到 0 . 2 的 时 候 ,吸 附 效 率 有 了 3.1 实验方法 一个显著的提高,然后吸附效果的增加开 为防止 P H 过高重金属离子发生沉淀, 始 放 缓 ,可 以 确 定 , 在 投 加 量 为 0 . 2 的时 在酸性范围内设了 p H 从 2 到 7 的六个梯 候泥炭的经济价值最明显。所以对于镍离 度。配制 50mg/L 的 Cu 2+、Ni 2+ 溶液 100ml, 子 来 说 ,投 加 量 为 0 . 2 的 时 候 是 最 好 的 。 调 p H 分别至 2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,并置于 6 时间对吸附效果的影响 2 5 0 m l 具塞三角烧杯中,加入泥炭(0 .2 g ) , 6.1 实验方法 室温条件下振荡 2 小时(1 5 0 r/m in ) ,过滤, 配制 5 0 m g / L C u 2 + 、N i 2 + 两种重金属 取滤液,用原子吸收法检测 C u 2 + ,用丁二 离子溶液,分别各取 1 0 0 m l ,每种金属离 酮肟光度法检测 N i 2 + 。 子溶液取 6 组,调 p H 至最佳,置于 2 5 0 m l 3.2 PH 对泥炭吸附重金属的影响 具塞三角烧杯中,分 别 加 入 0 . 2 g 的泥炭, 试验发现,P H 对泥炭吸附效率的影 于室温下振荡 10、30、60、90(150r/min) , 响 很 大 ,在 P H 2 ~6 之 间 吸 附 效 果 显 著 增 过滤,取滤液,用原子吸收法检测 Cu 2 + ,用 大,在 6 的时候取得最大值,达到了 68.94%; 丁二酮肟光度法检测 N i 2 + 。 当 P H 为 7 的时候泥炭对铜离子的吸附效 6.2 吸附时间对泥炭吸附重金属 果则开始下降,变为 6 8 .5 1 %。所以说当 PH 的影响 为 6 的 时 候 泥 炭 对 铜 离 子 的 吸 附 效 果最 试 验 发 现 ,在开始的 2 0 分 钟 时 间 里 , 好,接近 70%。同理,镍离子在 PH2~6 之间 泥炭对铜离子的吸附速度很快;在接下来 吸附效果显著增大,在 6 的时候取得最大值, 的 7 0 分钟里,泥炭对铜离子的吸附增长速 达到了 8 3 .5 7 %;当 PH 为 7 的时候泥炭对镍 度缓慢;从 9 0 分钟以后,泥炭对铜离子基 离子的吸附效果则开始下降,变为 7 8 . 6 3 % 。 本 上 没 有 再 吸 附 , 所 以 认 为 把 标 准 时 间 定 所以说当 P H 为 6 的时候泥炭对镍离子的吸 在稳定期是合理的,即 1 2 0 分钟。同理,镍 离子在开始的 3 0 分钟时间里,泥炭对镍离 子的吸附速度很快;在接下来的 6 0 分钟 里,泥炭对镍离子的吸附增长速度缓慢; 从 9 0 分钟以后,泥炭对镍离子基本上没有 再吸附。 7 正交设计表 7 . 1 C u 2+ 正 交 设 计 表
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FI1
的吸附性能 $实验原水中
TO
B@L9%6CL9%*+L9%6:K9等都具有良好的吸附作用 $ 在试
验条件下 $ 质量浓度分别为 RD 4M # U 的 A’L9 %B@L9 %
溶液中 *+L9的吸附性能 $发现 VW 对泥炭的吸附有非 常明显的影响 $ 当原水的 VW 从 L 增加到 O 后 $ 泥炭 对 *+L 9 的 最 大 吸 附 容 量 从 F<LK 4M # M 增 加 至 1<F(
67L9的吸附效果 $ 以磺化泥炭效果较好 $ 其吸附最佳 VW 值在中性左右 $ 王慎敏 等 " LD # 的 研 究 得 到 了 相 同
的结论 ! 王顺梅等 "LF #用硝酸或硫酸对产于河南辉县 的泥炭进行改性 $ 并对比了改性后的硝化泥炭和磺 化泥炭对 A’L9%6CL9等重金属离子的吸附性能 $ 以磺 化泥炭的吸附效果较好 $ 其吸附最佳 VW 在 X<R 左 右 ! 孙庆业等 "LL #用浓硫酸对产于吉林的泥炭进行改 性 $ 并探讨了改性后的泥炭对 6:K9和 6:I9的吸附性 能 $发现在 VW 为 F<REK<D 时 $ 吸附性能最好 ! 罗道成 等 " LK #发现用泥炭制成的腐殖酸树脂对水中的 A’L9%
6C89
A’89
B@89
6789
*+89
WM89
饱和吸附容量 # &4M ( M ’ 8X<;8 8X<RI 8R<OX 8F<8I 8D<F; 8O<RX
胡金凌等 "FI #研究了辽宁产泥炭对 6CL9%B@L9%A’L9
8
万方数据
工业水处理 %//" 0 =P !%" )P * 冲溶液中被吸附的重金属离子数量与被释放的 ! " 数量之比通常低于 #$%&! 因此络合作用和表面吸附 所起的作用比离子交换更为重要 " ’$ ($ !) 等 # !" $也 报道了络合作用为泥炭的吸附机理之一% 周建伟等&!#$ 认为不同的金属离子与巯基泥炭之间的亲和力不 同 ! 表现出对不同的重金属具有选择吸附性 % $$ *$
离子的能力 ! 在美国 !"H 处泥炭地被用于处理酸性 矿山废水 ! 均取得了良好的效果 ) * *$ 在匈亚利 ! 泥炭 地被用于处理城市生活污水和工业废水 ! 去除水中 有机物与重金属离子的效果都相当好 )* *$ 天然泥炭不需要任何预处理就能用于吸附去除 水中的重金属离子 ! 并已取得良好的处理效果 ) $! B *$ 但天然泥炭机械强度较低 !对水的亲合力强 !化学稳 定性较低 ! 较容易收缩与膨胀 !这些对吸附效果都有 一定的影响 ! 故使用前泥炭一般需进行预处理 $最常 用的预处理方法有热处理与化学处理 ! 预处理后的 泥炭称为改性泥炭 &+=1-?-01 %0(>’$ J8 K=C,0 等 )C *报 导经过热处理后 !泥炭的机械强度可明显提高 !使泥
!"#$%&’ $( )"&%* #"+&’, (-$# .&,+".&+"- /* 0,123 4"&+ &5,$-4+1$2
&0 F4(=4,( &!"#$$% $& ’("#)*+"*,(-% ./0)/++()/0! 1+2$,("+2 -/3 ./4)($/5+/*!6-/#,- 7/)4+(2)*8! 9+/08-/0 !"#$$#! :#)/-’ !"#$%&’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’()*+,-. -<=>40.+ =. /.0+ ,)12-34 -<=>40.+8 E> >40 0)1! >40 (%%2-3(>-=) %.=<%03>< =? %0(> =) >40 >.0(>+0)> =? A(<>0A(>0. 3=)>(-)-)* 40(@; +0>+ (2< (.0 ?=.03(<> ! ()1 <=+0 <,**0<>-=)< (.0 %.=%=<018 ()* +,%-#(%0(>% 40(@; +0>(2<% A(<>0A(>0.
金属离子
TF
6C89%B@89等的吸附容量 $ 但提高溶液中的 6&89含量
会使泥炭对 A’89%6789%6C89%B@89等的吸附容量下降 !
A< \< ^:._@ 等 " $, # 对 FO 种 泥 炭 进 行 了 研 究 $ 发 现 泥
炭对重金属离子的吸附容量与泥炭上存在的可交换 离子如 6&89%!M89等的数量密切有关 ! 泥炭还可通过络合 % 表面吸附和化学吸附从水 中吸附重金属离子 "$-.%" #!‘< a.00?5 等 "$O #发现 $在非缓
性能研究的结果一致 ! 陈淑云等 "F( #用泥炭处理含铬 废水 $ 对比了辽宁产草本泥炭 % 黑龙江产草本泥炭 % 吉林产草本 T 藓类泥炭% 内蒙古产泥炭藓泥炭对
泥炭增加磺酸基和羰基后 $ 不但泥炭的机械强度提 高$而且泥炭的吸附容量也得到提高! 2" 3" #4+5- 等"!"# 发现用酸对泥炭进行改性后 $ 其对 67 和 6: 的吸
60 和 FKO L9 $ 的吸附平衡时间分别为 和 对 PQL J - J<R 60 的 最大去除率可达 ((N $ 对 PQLL9的最大去除率可达 RRN! 岳廷盛等 "!% #还研究了浓硫酸改性泥炭对 FI1S’
JKO
和 PQLL9的吸附性能 $ 在实验条件下 $ 泥炭对
S’ 的浓度为 L<DOL ( & FD 4./ # U$ 试验结果表明 $ 当原水 VW 值从 L 增加到 FL 时 $ 泥 炭 对 FI1S’ 的 吸 附 去 除 率 从 O(<XN 增 加 至 (1<LN ! S< #< W. 等 " !’ #研究了爱尔兰产泥炭藓泥炭对水
"1 #
工业水处理 $""’ 0 D1 $$’ &1 ’ 等的吸附特性 $ 泥炭吸附的最佳 VW 值为 X<R E I<D$ 对 不 同 金 属 离 子 的 吸 附 容 量 依 次 为 A’L 9 Y 6CL 9 Y
使用酸对泥炭进行改性 $ 使
B@L9$ 此结果与顾健民等 " FO # 对北爱尔兰产泥炭吸附
$
泥炭是煤形成的第一阶段 $ 埋在湿地 +沼泽下的 树木和植物经过微生物的生物氧化作用 ! 一万年后 逐渐被降解而形成泥炭 $泥炭含水量较高 !位于地面 以下 " G H + 处 $ 泥炭的组成与形成泥炭的植物种 类 "水的酸碱度 " 气候条件 "降解程度密切有关 $ 泥炭的成分复杂 ! 主要成分有木质素 " 纤维素 " 腐殖酸等 $ 在木质素与腐殖酸中 !含有大量的极性基 团 !包括醇类 " 醛类 " 酮类 " 羧酸 " 醚类 " 羟基等 $ 泥炭 的孔隙率大约为 9HI!比表面积大约为 "$$ + A *$ 由