无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用进展

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吸附剂在工业废水重金属处理中的应用研究进展

吸附剂在工业废水重金属处理中的应用研究进展

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要: 吸附法处 理重金属废 水的研 究进展进行 了综述 , 对 包括吸附机理 、 响吸 附的相 关 因素 和常用吸 附剂及其 影
应 用 , 时 展 望 了 吸 附 法 处 理 重 金 属 废 水 的发 展 方 向 。 同
关 键 词 : 金 属 离 子 ; 附 剂 ; 水 处 理 重 吸 废

吸附法处理重金属废水的研究进展

吸附法处理重金属废水的研究进展

吸附法处理重金属废水的研究进展摘要:本文综合叙述了近三年吸附法处理重金属废水的研究。

重点介绍了吸附温度、吸附剂用量、接触时间、重金属浓度、溶液pH值吸附剂比表面积对吸附效果的影响。

并对活性炭、沸石、壳聚糖、膨润土、生物吸附剂、废弃农作物、纳米材料、离子交换树脂和高分子吸附剂处理重金属废水研究进展。

同时展望了吸附法处理重金属废水的发展方向。

关键词:重金属离子吸附废水众所周知,我国是一个水资源极度匮乏的国家,虽然中国水资源总量居世界第六位,但是人均占有量却不足世界平均值的四分之一。

尤其是近几十年,我国经济快速发展,矿业、化工、电子、仪表等许多行业在生产过程中会产生大量重金属废水,造成了严重的重金属离子污染。

这是一种极其严重的污染问题,常见的三废污染物通过空气、土壤,尤其是食物链将重金属直接或间接的转移到人体内,对人的生存和身心健康造成了严重的危害。

近年来,由于吸附法处理重金属废水具有高效、经济、简便、选择性好等优点已引起环保界的广泛关注。

本文综述了吸附法的吸附机理,影响吸附的相关因素和常用吸附剂及其在重金属废水处理中的应用。

1吸附法的分类和机理吸附法是利用多孔性固体吸附剂来处理废水的方法。

根据吸附剂和吸附质之间发生吸附时作用力性质的不同,可将吸附分为3类—物理吸附(由分子间作用力而产生的吸附)、化学吸附(由化学键力引起的吸附)和交换吸附(溶质的离子由于静电引力而聚集在吸附剂表面的带电点上并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子)。

1.1物理吸附物理吸附是吸附剂通过分子间作用力吸附重金属。

常用的活性炭、分子筛、沸石等廉价易得的吸附剂,具有较高的比表面积或表面具有大量微孔、空腔、通道等高度发达的空隙结构,同时也有高效的吸附效果,可循环利用。

常用的活性炭、分子筛、沸石等廉价易得的吸附剂,具有较高的比表面积或表面具有大量微孔、空腔、通道等高度发达的空隙结构,同时也有高效的吸附效果,可循环利用。

1.2化学吸附化学吸附是通过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。

吸附法处理重金属废水研究进展

吸附法处理重金属废水研究进展

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吸附法处理重金属废水的研究进展

吸附法处理重金属废水的研究进展

吸附法处理重金属废水的探究进展引言随着工业化进程的加速进步,重金属废水成为了一个日益严峻的环境问题。

重金属废水中的污染物对环境和人类健康产生严峻的恐吓,因此开展有效的废水治理成为当务之急。

在浩繁的废水处理技术中,吸附法因其高效、经济以及易于操作的特点而备受探究者的关注。

本文将对吸附法处理重金属废水的探究进展进行综述,并对将来的进步方向进行展望。

一、重金属废水的来源和危害重金属废水来源广泛,包括冶金、矿山、化工、电镀、农药生产等工业生产过程中的废水排放,以及城市生活污水中的重金属含量。

这些废水中的重金属物质包括铅、镉、汞、铬等,它们对环境和人体健康具有潜在的危害。

重金属物质可以通过水生态系统进入食物链,对生物体产生毒性作用。

此外,重金属物质还可以在土壤中积累,影响农作物的生长和质量。

因此,处理重金属废水是一项分外重要的工作。

二、吸附法的原理和优势吸附法是一种将废水中的污染物吸附到吸附剂表面的技术。

吸附剂可选择活性炭、氧化物、纳米材料等,其表面具有大量的吸附位点。

废水中的重金属离子在吸附剂表面形成化学吸附或物理吸附,并与吸附剂表面的活性位点发生互相作用。

吸附法具有以下的优势:1. 高效性:吸附法可以去除废水中的重金属离子,使其浓度降低到合理的水平。

合适的吸附剂和条件下,吸附效率可以达到90%以上。

2. 经济性:吸附法不需要昂贵的设备和复杂的操作流程,相对于其他处理技术具有更低的成本。

3. 可再生性:吸附剂可以通过再生过程进行重复使用,从而缩减资源消耗。

4. 易操作性:吸附法操作简易,适用于各种规模的处理工艺,并且能够灵活调控吸附剂的种类和用量。

三、吸附剂在重金属废水处理中的应用吸附法中重要的一环是选择合适的吸附剂,它们应具备高效、经济、环境友好的特点。

以下是几种常用的吸附剂的介绍: 1. 活性炭:活性炭是一种广泛应用的吸附剂。

其具有高比表面积、孔洞结构和良好的表面活性,适用于处理多种重金属废水。

2. 氧化物:氧化物材料如氧化铁、氧化锰等,具有良好的吸附性能,并且可以通过调控其晶体结构和孔道结构来改善吸附效果。

《2024年吸附法处理重金属废水研究进展》范文

《2024年吸附法处理重金属废水研究进展》范文

《吸附法处理重金属废水研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属废水成为了环境保护领域的一大难题。

重金属具有持久性、毒性及生态系统的长期危害性,对人类健康和环境构成了严重威胁。

传统的处理方法如化学沉淀、离子交换等,虽有一定效果,但往往存在成本高、操作复杂或二次污染等问题。

近年来,吸附法作为一种有效的物理化学处理方法,在处理重金属废水中显示出巨大的潜力和应用前景。

本文将就吸附法处理重金属废水的原理、研究进展以及未来发展方向进行详细阐述。

二、吸附法处理重金属废水的原理吸附法是一种利用多孔性固体材料(吸附剂)去除废水中重金属离子的方法。

其原理主要是通过吸附剂表面的物理吸附、化学吸附或离子交换等作用,将废水中的重金属离子固定在吸附剂上,从而达到去除的目的。

吸附剂的选择和制备是决定吸附效果的关键因素。

三、吸附法处理重金属废水研究进展(一)吸附剂种类与制备1. 天然矿物类:天然矿物如活性炭、沸石等因其具有较大的比表面积和良好的吸附性能,常被用作重金属废水的吸附剂。

近年来,研究者们通过改性、活化等手段进一步提高了其吸附性能。

2. 生物质类:以农业废弃物、生物质材料等为原料制备的吸附剂,如壳聚糖、纤维素等,具有来源广泛、成本低廉等优点。

3. 合成材料类:合成材料如树脂、聚合物等,具有较高的选择性和吸附容量。

通过表面改性或制备复合材料,可以进一步提高其吸附性能。

(二)吸附工艺与参数优化在吸附过程中,pH值、温度、接触时间、重金属离子浓度等都是影响吸附效果的重要因素。

研究者们通过实验和模拟,优化这些参数,以提高吸附效率。

同时,多级吸附、动态吸附等工艺的应用也提高了处理效率。

(三)应用领域与效果吸附法在处理含多种重金属的复杂废水方面表现出色,尤其对于低浓度重金属废水的处理效果显著。

经过吸附处理的废水,重金属离子浓度明显降低,达到了排放标准。

此外,在电镀、冶炼、矿山等行业的废水处理中也有广泛应用。

四、未来发展方向(一)研发新型高效吸附剂:开发具有高选择性、高吸附容量、易再生和可重复使用的吸附剂是未来的重要方向。

吸附材料在重金属废水中的应用

吸附材料在重金属废水中的应用

吸附材料在重金属废水中的应用巩莉马富明(大通县环境保护监测站,青海西宁810100)摘要:重金属离子的污染已经成为我国环境污染中最为严重的污染物之一。

本文介绍了重金属废水的危害、分类以及主要的处理方法的应用,还有吸附重金属离子的几种吸附性材料,以及目前应用效果最广泛的吸附剂。

因此,需要制备一些高效、环保和廉价的吸附材料来降低重金属对人类健康所带来的危害和对生态环境的破坏。

关键词:吸附材料;重金属;废水随着现代城市化的推进和工业的飞速发展,越来越多的生活污水和工业废水没有经过二次净化处理就直接排放到江河湖海中,废水中含有大量的重金属离子已经成为人们所关注的重点之一。

工业废水是造成环境严重污染的主要污染源,其中重金属离子Cu、Pb、Cd、Hg和Ni及其化合物被列为环境优先控制污染物。

因此,对于废水中的重金属离子的吸附成为现代社会的焦点。

1重金属废水的污染及其危害1.1铅污染水体中的铅离子主要来源于蓄电池、冶金、五金、机械等工业废水。

水体中的铅元素是完全不能降解的,对生态环境造成了极大的危害,被划为第一类污染物;镉污染,水体中的铬元素主要来源于采矿、制革、电镀和印染等工业生产及燃料燃烧所产生的含铬污染物的废气、废水与废渣。

铬的毒性与其存在的价态有关,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,三价铬和六价铬可以相互转化。

铬是人体内必需的微量元素之一,它在维持人体健康方面起关键作用。

铬对人体十分有利的微量元素,不应该被忽视,它是正常生长发育和调节血糖的重要元素。

1.2重金属污染的特点与危害重金属污染主要是通过废水排出到环境中,对环境造成一定的危害。

它以各种各样的存在形态之间可以随着水环境条件的改变而产生转化,具有多形态的特点。

重金属污染具有以下特点:(1)重金属通过生物体进行大量的富集。

重金属离子通过吸附作用而沉淀富集到河流中,对人体的产生严重的威胁。

经过庞大的食物链的反应,它通过食物、水体积累造成慢性中毒,严重危害人体和动植物的健康和生存。

《2024年吸附法处理重金属废水研究进展》范文

《2024年吸附法处理重金属废水研究进展》范文

《吸附法处理重金属废水研究进展》篇一一、引言随着工业的快速发展,重金属废水成为了环境保护领域的一大难题。

重金属废水的排放不仅污染了环境,还对人类健康造成了潜在威胁。

因此,如何有效处理重金属废水成为了亟待解决的问题。

吸附法作为一种高效、简便的处理方法,近年来受到了广泛关注。

本文将就吸附法处理重金属废水的最新研究进展进行综述。

二、吸附法的基本原理及特点吸附法是指利用具有高比表面积的多孔性材料(如活性炭、树脂等)来吸附重金属离子,从而降低水中重金属离子的浓度,达到废水处理的目的。

吸附法的优点在于其操作简便、效果好、适用范围广,可以有效地去除多种重金属离子。

然而,该方法也存在着一定的局限性,如对吸附剂的用量需求较大,以及吸附剂的再生和重复利用问题等。

三、吸附剂的研究进展1. 活性炭类吸附剂活性炭因其具有高比表面积、良好的吸附性能和较强的物理化学稳定性,被广泛应用于重金属废水的处理。

近年来,研究者们通过改性、掺杂等方法对活性炭进行优化,提高了其吸附重金属离子的能力和再生性能。

此外,活性炭复合材料如石墨烯基活性炭等也在不断涌现,为重金属废水的处理提供了新的选择。

2. 生物吸附剂生物吸附剂是一种环保型吸附剂,具有来源广泛、成本低廉等优点。

近年来,研究者们从微生物、植物等生物质中提取出具有高吸附性能的生物分子,如生物多糖、蛋白质等,用于处理重金属废水。

此外,一些天然材料如壳聚糖、海藻酸钠等也被开发为生物吸附剂,用于去除水中的重金属离子。

3. 新型复合材料随着纳米技术的不断发展,新型的复合材料如纳米零价铁、磁性纳米颗粒等也被应用于重金属废水的处理。

这些材料具有高比表面积、良好的吸附性能和易于回收等特点,为重金属废水的处理提供了新的途径。

四、应用研究进展在应用方面,研究者们针对不同类型和浓度的重金属废水进行了大量的实验研究。

通过优化吸附剂的种类和用量、调节pH 值等因素,提高了对重金属离子的去除效率。

同时,对于如何实现吸附剂的再生和重复利用等问题也进行了深入探讨。

硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究

硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究

硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究一、本文概述随着工业化的快速发展,大量重金属离子被排放到环境中,对生态系统和人类健康构成严重威胁。

因此,开发高效、环保的重金属离子去除技术显得尤为重要。

硅藻土作为一种天然的多孔材料,因其独特的物理化学性质,如高比表面积、丰富的表面官能团和良好的吸附性能,被广泛应用于废水中重金属离子的去除。

本研究旨在深入探究硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能,以期为重金属污染治理提供理论支持和实际应用参考。

本研究首先对硅藻土进行表征分析,包括其比表面积、孔结构、表面官能团等性质的研究,为后续吸附实验提供基础数据。

接着,通过批量吸附实验,系统研究硅藻土对不同重金属离子的吸附行为,包括吸附动力学、吸附热力学、吸附等温线等。

通过改变实验条件,如pH值、温度、离子强度等,探究这些因素对硅藻土吸附性能的影响。

本研究还将通过解吸实验和再生实验,评估硅藻土的重复利用性能,为其在实际应用中的长期稳定性和可持续性提供依据。

通过本研究,我们期望能够全面揭示硅藻土对废水中重金属离子的吸附机理和性能,为重金属污染治理提供新的思路和方法。

本研究结果也将为硅藻土在环境保护领域的广泛应用提供有力支撑。

二、文献综述随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益严重,对人类健康和生态环境构成巨大威胁。

废水中重金属离子的有效去除已成为环境保护领域的研究热点。

在众多处理方法中,吸附法因其操作简便、成本较低、效率较高等特点而备受关注。

硅藻土作为一种天然的多孔材料,具有丰富的孔结构、高比表面积和良好的吸附性能,被广泛应用于废水处理领域。

国内外学者对硅藻土吸附重金属离子的性能进行了大量研究。

硅藻土的吸附性能与其物理化学性质密切相关,如比表面积、孔结构、表面官能团等。

硅藻土的比表面积越大,孔结构越发达,越有利于重金属离子的吸附。

硅藻土表面的羟基、羧基等官能团也能与重金属离子发生络合反应,进一步提高吸附效果。

关于硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能,已有研究表明,硅藻土对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺等多种重金属离子均具有良好的吸附效果。

《2024年吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》范文

《2024年吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》范文

《吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属废水成为了环境污染治理的重点关注对象。

吸附法作为处理重金属废水的一种重要方法,近年来在学术研究和工业应用上得到了广泛关注。

本文旨在阐述吸附法处理重金属废水的当前研究现状、发展历程及其所取得的进展。

二、重金属废水问题概述重金属废水因含有如铅、汞、镉等有毒有害的重金属元素,对环境和生物体产生严重危害。

传统的处理方法如化学沉淀、离子交换等虽有一定效果,但往往存在处理效率低、成本高或产生二次污染等问题。

而吸附法则因其操作简便、成本低廉、效率高等优点,逐渐成为研究的热点。

三、吸附法处理重金属废水的研究现状1. 吸附材料的研究吸附材料是吸附法的核心,其性能直接决定了处理效果。

目前研究较多的吸附材料包括活性炭、生物吸附剂、矿物吸附剂等。

活性炭因其巨大的比表面积和良好的吸附性能被广泛应用,但再生困难;生物吸附剂如细菌、真菌等具有成本低、可再生的优点,但需进一步研究其吸附机制和稳定性;矿物吸附剂如天然矿石、改性后的矿物等,因其来源广泛、价格低廉而备受关注。

2. 吸附机理的研究吸附机理是影响吸附效果的关键因素。

目前研究主要集中于表面化学、物理化学及界面现象等方面。

通过研究吸附剂与重金属离子的相互作用,揭示其吸附过程和机理,为优化处理工艺提供理论依据。

3. 工艺流程与设备优化在工艺流程方面,研究主要集中在如何提高吸附效率、降低处理成本及减少二次污染等方面。

通过优化流程设计,如采用多级串联、连续流等工艺,提高废水的处理效果。

在设备优化方面,研究新型的吸附设备及自动化控制系统,提高设备的运行效率和稳定性。

四、吸附法处理重金属废水的进展1. 新型吸附材料的应用近年来,新型吸附材料如纳米材料、改性天然有机高分子材料等被广泛应用于重金属废水的处理。

这些材料具有更高的比表面积和更强的吸附能力,有效提高了废水的处理效果。

2. 联合处理技术的开发联合处理技术如生物-化学联合处理技术、膜分离-吸附联合技术等,将不同的处理方法进行有机结合,发挥各自的优势,提高废水处理的综合效果。

无机吸附剂处理含磷废水研究进展

无机吸附剂处理含磷废水研究进展

无机吸附剂处理含磷废水研究进展卢昶雨;刘蕊;范芳芳;孙洋洋;刘静【摘要】The excess emission of phosphorus is an important factor in causing eutrophication, and the key to control the eutrophication in water-body is to reduce the concentration of phosphorus in wastewater. Inorganic adsorbent have a lot of advantages such as abundant reserves, low cost and excellent adsorptive characteristics, which make they have a broad prospect of application in water decontaminating. Introduce and analyze the status and development of research on inorganic adsorbent absorbing phosphorus. The influences of temperature,pH,dosage of adsorbent and modify to the effect of adsorption were researched.%磷的过量排放是造成水体富营养化的重要因素之一,因此降低废水中磷的浓度是抑制水体富营养化的关键.无机吸附剂储量丰富、成本低廉,具有良好的吸附效果,在废水处理领域有广阔的应用前景.就无机吸附剂对磷吸附研究的现状和发展进行了介绍和分析,并探讨了温度、pH、投加量以及改性对吸附效果的影响.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2012(041)008【总页数】4页(P1422-1425)【关键词】含磷废水;富营养化;无机吸附剂;吸附【作者】卢昶雨;刘蕊;范芳芳;孙洋洋;刘静【作者单位】长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;陕西延长石油集团橡胶有限公司,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TQ9含磷废水主要来源于生活污水和工业废水,生活污水中磷的浓度为4~15 mg/L,工业废水主要来自化肥、农药和洗涤剂的生产,其中磷的含量超过了10 mg/L [1]。

《2024年吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》范文

《2024年吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》范文

《吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属废水排放量不断增加,对环境和人类健康造成了严重威胁。

重金属废水处理技术的研究显得尤为重要。

其中,吸附法因其操作简便、成本低廉、效率高等优点,成为处理重金属废水的重要方法之一。

本文将就吸附法处理重金属废水的现状及进展进行综述。

二、吸附法处理重金属废水的原理及特点吸附法处理重金属废水的原理主要是利用吸附剂的特殊性质,通过物理或化学作用将废水中的重金属离子吸附在其表面或内部,从而达到去除重金属的目的。

吸附法具有操作简便、成本低廉、效率高、无二次污染等优点。

三、吸附法处理重金属废水的研究现状1. 吸附剂种类及研究进展目前,吸附剂种类繁多,主要包括活性炭、生物吸附剂、矿物吸附剂、合成吸附剂等。

其中,活性炭因其比表面积大、吸附能力强、再生性好等优点被广泛应用。

生物吸附剂如真菌、细菌等生物体及其衍生物,具有高效、低成本的优点。

此外,各种合成吸附剂也在不断研发中。

2. 吸附过程研究吸附过程受多种因素影响,如吸附剂种类、吸附剂用量、废水pH值、温度、接触时间等。

针对这些因素,学者们进行了大量研究,为优化吸附过程提供了理论依据。

3. 吸附机理研究吸附机理是吸附法处理重金属废水的关键。

学者们通过实验和理论分析,揭示了不同吸附剂的吸附机理,为进一步优化吸附剂性能提供了指导。

四、吸附法处理重金属废水的进展1. 新型吸附剂的开发与应用随着科技的进步,新型吸附剂不断涌现。

如纳米材料、磁性吸附剂等在重金属废水处理中表现出良好的应用前景。

这些新型吸附剂具有高效率、易分离、可重复利用等优点。

2. 吸附过程的优化与改进针对吸附过程的影响因素,学者们不断优化和改进吸附过程。

如通过调节废水pH值、控制温度、延长接触时间等方式提高吸附效率。

此外,结合其他技术如催化氧化、电化学等,进一步提高吸附效果。

3. 实际应用与推广吸附法处理重金属废水已在许多工业领域得到应用,如电镀、冶金、化工等行业。

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展摘要:随着工业化进程和人口的迅速增长,重金属废水对环境和人类健康造成了严重威胁。

吸附法作为一种高效、经济的处理重金属废水的方法受到了广泛关注。

本文对进行了综述。

1. 引言工业废水中的重金属排放对环境和人类健康带来了严重的影响。

目前,传统的污水处理方法面临一些问题,如高耗能、高投资、废水处理效果差等。

因此,寻找一种高效、经济、环保的废水处理方法就显得尤为重要。

2. 吸附法的原理和分类吸附法是指通过吸附剂表面与废水中的重金属离子发生吸附作用,从而将废水中的重金属离子捕捉并固定在吸附剂上的一种方法。

根据吸附剂的种类和性质,吸附法可以被分为化学吸附、生物吸附、物理吸附等。

3. 吸附剂的选择选择合适的吸附剂是吸附法处理重金属废水的关键。

一般来说,吸附剂应具备以下特点:高吸附容量、良好的重金属选择性、可再生性等。

常用的吸附剂有活性炭、氧化铁、离子交换树脂、生物吸附剂等。

4. 吸附过程的影响因素吸附过程的影响因素包括废水pH值、吸附剂用量、吸附时间、温度等。

这些因素对吸附剂的吸附性能和吸附效果都有重要影响,需要在实际应用中予以考虑。

5. 吸附法的优缺点吸附法处理重金属废水具有以下优点:操作简单、成本低廉、处理效果好;缺点主要包括吸附剂的再生问题、对废水流量的适应性较低等。

6. 研究现状及进展目前,吸附法处理重金属废水的研究主要集中在吸附剂的改性、新型吸附剂的开发、吸附动力学和热力学研究等方面。

研究表明,通过改性吸附剂或者控制吸附参数,可以提高重金属的吸附效率和吸附容量。

7. 发展趋势随着科学技术的不断进步,吸附法处理重金属废水的发展趋势主要有以下几个方面:一是发展新型吸附剂,提高吸附效率和选择性;二是综合吸附与其他方法(如膜分离、化学沉淀等)的优势,构建多级处理系统;三是开展绿色吸附技术的研究,减少对环境的影响。

8. 结论吸附法作为一种重金属废水处理的有效方法,在理论和实际应用中取得了一定的研究进展。

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展吸附法处理重金属废水的研究现状及进展摘要:随着工业发展和人类活动的增加,重金属废水的处理和治理问题日益突出。

吸附法作为一种重金属废水处理的有效方法,受到了广泛关注。

本文综述了吸附法处理重金属废水的研究现状及当前的进展,包括吸附剂种类、吸附机制、影响因素、吸附动力学和平衡等方面的研究。

同时,讨论了吸附法在实际应用中面临的挑战以及未来的发展方向。

1. 引言随着工业化的快速发展和人类活动的增加,重金属废水成为了环境保护的重要问题。

重金属废水富含有害物质,具有高毒性、难降解和易积累等特点,对环境和生态系统造成了严重的危害。

因此,研究和开发适用于重金属废水处理的高效、经济的方法势在必行。

2. 吸附剂种类吸附剂是吸附法处理重金属废水的核心。

目前常用的吸附剂包括活性炭、氧化石墨烯、天然矿物质和聚合物等。

各种吸附剂具有不同的特点和适用范围,如活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够有效吸附重金属离子;氧化石墨烯具有高导电性和结构独特性,可用于电化学吸附和去离子等领域。

3. 吸附机制吸附机制是吸附法处理重金属废水的关键。

常见的吸附机制包括电化学吸附、离子交换、化学吸附和物理吸附等。

电化学吸附是指通过电化学反应将重金属离子转化为不溶性沉淀物,然后通过吸附剂捕捉沉淀物;离子交换是指通过吸附剂上的活性位点与重金属离子之间的离子交换作用实现吸附;化学吸附是指重金属离子与吸附剂上的官能团发生化学反应,形成化合物;物理吸附是指重金属离子通过范德华力或离子键等相互作用力与吸附剂表面相互吸附。

4. 影响因素影响吸附法处理重金属废水效果的因素较多,包括吸附剂性质、重金属离子浓度、废水初始pH值、温度和时间等。

吸附剂性质的选择决定了吸附剂的吸附容量和选择性;重金属离子浓度较高时,会增加吸附剂与重金属离子之间的竞争;废水初始pH值的变化会影响重金属离子的电离状态和吸附剂的表面电荷;温度对吸附速率和吸附平衡有重要影响;吸附时间可影响废水中重金属离子的去除率。

废水中重金属离子处理方法的研究进展

废水中重金属离子处理方法的研究进展

废水中重金属离子处理方法的研究进展Xuan Sang Nguyen,张高科,廖庆玲*(武汉理工大学资源与环境学院,武汉 430071)摘 要:本文综述了废水中重金属离子的各种处理方法,简要说明了各种方法的优缺点,重点介绍了吸附法处理技术的研究现状,最后展望了介孔新型材料用于重金属离子的净化处理研究和实际应用趋势。

关键词:重金属离子;净化;新型材料DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.047 含有重金属离子的污染物进入水体会造成水体的重金属离子污染。

矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属工业废水对人类健康和自然生态系统都会有影响[1],因此,水中的重金属离子必须得到妥善处理。

本文介绍目前国内外处理废水中重金属离子的方法,如活性炭吸附法,总结了各种方法的优缺点,最后展望了废水中重金属处理方法的发展趋势。

1 水中重金属离子可采用的净化方法1.1 沉淀法 沉淀法一般是通过化学反应把水体中的重金属离子从游离态的转变为含重金属的沉淀物,再过滤和分离处理,使沉淀从水中分离,包括中和、硫化物、铁氧体共沉淀几种方法[2]。

各种处理技术的操作分别如下:把碱加入到含重金属的废水中,重金属会转变为不溶于水的氢氧化物沉淀,然后将沉淀物分离,该法操作耗时少,简单;把硫化物类的沉淀剂加入废水中生成硫化物沉淀而除去重金属也常用;先将铁盐向废水中投加,然后控制工艺条件,使金属离子形成不溶性的铁氧体晶粒,最后固液分离,从而达到去除重金属离子目的。

1.2 电解法 电解法用于重金属离子的净化是一种相对成熟的废水净化处理技术[3],不仅污泥的生成量能有效的减少,而且能高效地回收某些贵金属。

其基本原理是电解过程中,氧化和还原反应分别在阳、阴两极上发生,有害物质在氧化还原作用下转化为无毒无害物质,实现废水的净化。

电解法技术去除率高、可回收所沉淀的重金属加以资源优化,二次污染情况少、处理过程中所使用的化学试剂量少;常温常压下,操作管理简便;废水中污染物的浓度发生波动时,通过电流电压的调整,可保证出水水质的稳定;整套装置的占地面积不大,有效节省空间。

废水中重金属离子吸附材料的研究进展

废水中重金属离子吸附材料的研究进展

第 50 卷 第 3 期2021 年 3月Vol.50 No.3Mar.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry废水中重金属离子吸附材料的研究进展刘海龙1,郭存彪2,何璐红1,赵 扬1(1.河南应用技术职业学院化学工程学院,河南 郑州 450000;2.河南心连心化学工业集团股份有限公司,河南 新乡 453000)摘 要:自然界中的重金属离子会在生物体中富集和迁移,不会被降解,对人体和环境构成了严重危害。

因操作方便、选择性高等优点,吸附法处理重金属离子的应用非常广泛,吸附材料是目前的研究热点。

本文综述了天然高分子吸附材料、多孔吸附材料、生物吸附材料等新型吸附材料的研究进展,对其发展前景和研究方向做了展望。

关键词:重金属离子;吸附材料;废水中图分类号:X 703.1 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2021)03-0051-04基金项目:河南省软科学研究项目 (202400410196);2019年河南省教科规划一般课题 (2019-JKGHYB-0431,2018B-KJ-06,2020-KJ-25)作者简介:刘海龙(1988-),男,汉族,河南周口人,硕士研究生,讲师,研究方向为功能复合材料,化工装备开发。

E -mail:**************************收稿日期:2020-12-15随着工业的迅猛发展,重金属废水的排放量越来越大。

重金属离子不能被降解,会在生物体内不断富集、转移,对人类和环境构成危害,因此处理和回收重金属离子对于人类生存和环境保护的意义重大[1]。

吸附法通过吸附剂的离子交换、静电作用和表面络合,对废水中的重金属离子进行吸附,达到去除的目的[2],其优点在于去除效率高、经济性能好、设计与操作灵活[3],因此吸附法是目前应用最广泛的重金属离子处理技术之一。

1 天然高分子吸附材料1.1 纤维素自然界中的纤维素含量丰富,价格低廉,具有无毒、无污染、可降解等优点。

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

吸附法处理重金属废水的研究现状及进展

吸附法处理重金属废水的探究现状及进展一、引言随着工业化进程的推行,重金属废水的排放成为一个严峻的环境问题。

重金属污染对生态系统和人类健康造成严峻危害,因此,寻找高效、经济、环境友好的废水处理技术是一项紧迫的任务。

本文旨在综述吸附法处理重金属废水的探究现状及进展,探讨吸附剂的种类、吸附机理和技术改进,为重金属废水治理提供参考。

二、吸附剂的种类吸附剂是吸附法处理重金属废水的关键。

目前,常用的吸附剂包括活性炭、自然材料、合成树脂和纳米材料等。

1. 活性炭:活性炭具有大比表面积、孔隙结构和化学活性,是一种分外有效的吸附剂。

其亲水性或疏水性也可以通过改变表面处理方式进行调控,以适应各种重金属的吸附需求。

2. 自然材料:自然材料如生物质炭、土壤、海藻等是广泛应用的吸附剂。

其吸附性能受材料组成和结构的影响,对于特定的重金属有着较好的选择性。

3. 合成树脂:合成树脂具有较高的吸附容量和选择性。

常用的有离子交换树脂、螯合树脂等。

然而,它们的制备成本较高,再生困难。

4. 纳米材料:纳米材料因其奇特的特性而成为吸附剂探究的热点。

纳米材料拥有较大的比表面积、活性位点和可调控的结构,可以显著提高吸附效率和吸附容量。

三、吸附机理吸附机理的理解对于优化吸附过程和提高吸附效率至关重要。

吸附机理可以分为物理吸附和化学吸附两种。

1. 物理吸附:物理吸附主要是靠吸附剂表面的物理作用力(如范德华力和静电作用力)实现的。

这种吸附是可逆的,吸附剂和解吸剂之间的差异主要影响吸附性能。

2. 化学吸附:化学吸附主要涉及吸附剂表面功能基团与重金属离子之间的化学键形成。

这种吸附是不行逆的,吸附剂表面官能团的种类和数量直接影响吸附效果。

四、技术改进为了提高吸附法处理重金属废水的效率和经济性,探究人员不息进行技术改进。

1. 吸附剂改进:通过改进吸附剂的孔结构、官能团和合成方法,提高吸附剂的吸附性能和再生性能。

例如,制备多孔性吸附剂可以增加吸附表面积,改变官能团可以实现对特定重金属离子的选择性吸附。

《2024年吸附法处理重金属废水研究进展》范文

《2024年吸附法处理重金属废水研究进展》范文

《吸附法处理重金属废水研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属废水排放问题日益严重,对环境和人类健康造成了巨大的威胁。

因此,如何有效地处理和净化含有重金属的废水成为了环保领域的研究重点。

其中,吸附法作为一种有效的处理方法,近年来受到了广泛的关注。

本文旨在梳理吸附法处理重金属废水的研究进展,以期为相关领域的研究提供参考。

二、重金属废水及吸附法概述重金属废水主要来源于电镀、采矿、冶炼、化工等工业生产过程,其含有大量的铅、汞、镉等有毒有害的重金属元素。

这些元素进入自然水体后,会通过食物链进入人体,造成严重的健康问题。

吸附法作为一种常用的物理化学处理方法,通过使用吸附剂将废水中的重金属离子吸附并固定在表面或内部,从而达到净化废水的目的。

三、吸附法处理重金属废水研究进展(一)吸附剂研究1. 天然吸附剂:如活性炭、生物炭等具有多孔结构和大的比表面积,能够有效地吸附重金属离子。

研究表明,这些天然材料在一定的条件下具有较高的吸附能力。

2. 合成吸附剂:如树脂、活性氧化铝等合成材料也广泛应用于重金属废水的处理。

这些材料具有优良的物理化学性质和较高的吸附容量。

3. 新型复合材料:近年来,一些新型的复合材料如纳米材料、生物质基复合材料等也逐渐应用于重金属废水的处理。

这些材料具有优异的性能和较高的稳定性。

(二)吸附工艺与技术研究1. 静态吸附技术:即直接将吸附剂投入废水中进行处理,其工艺简单易行。

2. 动态吸附技术:即利用柱状吸床等技术对废水进行连续处理,可有效提高处理效率。

3. 联合处理技术:如将吸附法与其他处理方法如沉淀法、膜分离法等相结合,以提高处理效果和降低成本。

(三)应用领域拓展随着研究的深入,吸附法在处理重金属废水方面的应用领域也在不断拓展。

例如,针对特定行业如电镀、采矿等的废水处理需求,研究人员正在开发针对性的吸附剂和工艺技术。

此外,吸附法也正在与其他技术如微生物技术相结合,以提高对重金属废水的综合治理效果。

吸附法处理重金属废水研究进展(1)

吸附法处理重金属废水研究进展(1)

收稿日期:2009-11-21基金项目:国家自然科学基金项目(20867003);云南省学术技术带头人培养基金项目(2008py010);昆明理工大学引进人才基金项目(KKZ3200822027)作者简介:邹照华(1981-),女,硕士研究生。

研究方向:介孔材料对重金属离子的吸附。

吸附法处理重金属废水研究进展Progress of Research on Treatment of Heavy Metal Waste water by Adsorption邹照华1何素芳2韩彩芸1张六一1罗永明1(1.昆明理工大学环境科学与工程学院 昆明 650093);(2.昆明理工大学分析测试中心 昆明 650093)摘要 对吸附法处理重金属废水的研究进展进行了综述,包括吸附机理、影响吸附的相关因素和常用吸附剂及其应用,同时展望了吸附法处理重金属废水的发展方向。

关键词 重金属离子 吸附 吸附剂 废水处理Abstract Adsorption used for dealing with heavy metal wastewater is summarized in this paper.Adsorption mechanism,the influ ence factors and the commonly used adsorbents are included.The developing trend of heavy metal removal technology by adsorption for wastewater is viewed simultaneity in this paper.Key words Heavy Metal Ion Adsorption Adsorbent Wastewater Treatment中国水资源总量居世界第6位,但人均水量约为世界人均水量的1 4,是水资源严重不足的国家之一,到2010年总缺口将达到1140亿t1。

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2007,Vol.24No.6化学与生物工程Chemistry &Bioengineering8 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20571039),鲁东大学教学改革基金项目(Y0527,Y0715)和大学生科技创新基金项目收稿日期:2007-03-14作者简介:吕晓凤(1982-),女,山东招远人,主要从事无机多孔材料的研究与应用;通讯联系人:殷平(1971-),女,江苏东台人,博士,副教授,主要从事无机多孔材料的研究和开发。

E 2mail :yinping426@ 。

无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用进展吕晓凤,殷 平,胡玉才,徐晓慧(鲁东大学化学与材料科学学院,山东烟台264025) 摘 要:综述了近年来无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用,简要介绍了几种主要无机吸附材料对各种重金属离子的吸附能力等方面的研究成果,并对此类材料的发展前景进行了探讨。

关键词:无机吸附材料;重金属离子;工业废水中图分类号:TQ 42412 X 703 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2007)06-0008-03 现在每年冶炼、电解、电镀、医药、染料等工矿企业排放大量含有重金属离子的工业废水,造成水体的严重污染,对生态安全以及人类自身的生存和健康都会产生极大危害。

因此,工业废水的处理和再生利用问题已成为倍受国内外科研工作者关注的一个热点。

吸附法[1]是重金属离子废水处理应用中一种重要的物理化学方法,现今的研究重点主要集中在廉价、高效、易处理吸附剂的开发应用上。

传统的吸附剂活性炭[2]是孔性炭素材料,具有大孔隙结构和表面积,故而其优点是吸附能力强和去除效率高,但高昂的价格在一定程度上限制了其应用。

作者在此介绍了近年来几类主要的无机吸附材料在处理重金属废水方面的研究进展和今后的发展趋势。

1 价格低廉的工业废料及天然矿物材料粉煤灰是燃煤电厂等企业常年排放的大量工业废渣,是从烧煤粉的锅炉烟气中收集的粉状灰粒,因细度小且比表面积高而具有一定的重金属吸附能力[3,4]。

使用粉煤灰等工业废渣作为废水处理的吸附剂,既有原料价廉易得、工业操作简单等优点,又可解决废水废渣的环境污染以及回收再利用的问题,达到以废治废的目的,具有明显的经济效益和社会意义。

席永慧等[5]利用X 2射线荧光研究了粉煤灰等去除溶液中有毒金属离子Zn 2+的吸附过程,结果表明吸附过程快速,在0~2h 内Zn 2+浓度可降低40%~50%,24h 后基本达到吸附平衡状态。

由其Langmuir 吸附等温线求得Zn 2+在粉煤灰中的最大吸附量可达到57180mg・g -1,约为粘土、粉质粘土的4~5倍。

彭荣华等[6]对粉煤灰进行适当改性,加入一定量的硫铁矿烧渣和适量的固体NaCl ,在90℃用硫酸废液搅拌浸取后在300℃进行焙制。

经原子吸收分光光度法测定,改性粉煤灰处理电镀废水,对Cr 6+、Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+的去除率高于9715%,达到国家排放标准。

进行对比实验后发现改性粉煤灰对金属离子的去除率比未改性粉煤灰高,分析其中原因在于粉煤灰中含有较多类似于活性炭的残碳,用酸在较高温度下浸提可使其表面和微孔内粗糙,显著增加其比表面积,相当于对粉煤灰进行了活化处理;再者,粉煤灰中的金属氧化物与硫酸反应后生成的硫酸盐使其改性后又具有混凝性能。

焦化厂出炉的热焦炭在熄焦塔用水熄焦过程中从焦炭表面脱落的焦粉被称为熄焦粉,由于在产生的过程中受到水和汽的作用被活化而具有吸附性能。

张劲勇等[7]用混有少量硫酸的硝酸对熄焦粉进行氧化改性,可显著增加其表面酸性基团含量,提高熄焦粉的表面亲水性。

改性熄焦粉可大幅提高其对原始水的处理效果,对Fe 3+优先吸附,具有较强的选择性吸附能力。

在作为吸附材料的天然矿产中,膨润土是研究得较多的一种,它是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿。

蒙脱石是一种层状铝硅酸盐类矿物,其单位晶胞系由硅氧四面体和铝氧八面体按2∶1组成的晶层,在晶层内存在广泛的同晶置换,使晶层中产生永久性负电荷,这样层间可通过吸附阳离子来达到电荷平衡,同时层间阳离子具有可交换性。

独特的结构使得膨润土具有优良的离子交换能力和吸附性能,它对金属离子较强的吸附能力主要是由其较大的阳离子交换容量决定的[8],目前大量的相关研究主要集中在用改性膨润土来处理工业废水。

彭荣华等[9]在80℃用硫酸酸化改性原土,可提高其吸附能力,其吸附机理主要是离子交换吸附和表面配位吸附共同作用的结果。

利用酸化改性膨润土吸附处理含Ni2+、Cd2+含量小于45mg・L-1的体系,去除率可高于9815%,处理后的水样可达到国家规定的排放标准(G B8978-1996)。

对膨润土还可以采用有机化改性,可使较大体积的有机阳离子插入蒙脱石层间,这样可大幅增加其比表面积以提高膨润土的吸附性能[10]。

贾锦霞等[11]采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等作为有机改性剂来改性膨润土,结果表明其对水溶液中Cr6+、Hg2+、Cu2+和Zn2+等金属离子的去除率较原土均有大幅度提高,其中用改性剂C TAB制备的有机膨润土对Cr6+的去除率最高可达99120%。

刘博林等[12]利用线性有机高分子物质对膨润土进行改性,将其端面电荷改为负电荷,使得膨润土的端面和表面都带有负电荷,并部分打开其原有的“工”字型缔合结构,结果同时提高了膨润土的负电荷数量以及比表面积,从而增强了其吸附金属离子的能力。

此改性膨润土比未改性膨润土对重金属离子Hg2+、Cr6+、Co2+的吸附能力提高了20%。

膨润土的结构特征决定其层间域具有优良的离子交换性能和分子吸附特征,但它在水中具有膨胀性、分散悬浮性,固液分离速度慢、絮凝物脱水效果差、不易分离,在一定程度上影响了其应用。

人们通过制备复合吸附剂的方法来克服这些缺陷,祝春水等[13]利用壳聚糖长链网捕作用及其自身优良的吸附性能,将壳聚糖负载在膨润土上。

结果表明,此复合吸附剂吸取了两者的优点,兼有吸附效果好和易分离的特点,对Ni2+的去除率最高可达99%以上。

红外光谱研究表明吸附过程中Ni2+取代了膨润土中的金属离子,而且壳聚糖上的氨基也同Ni2+发生了螯合反应。

矿物对重金属离子的吸附影响着生物有机体对微量元素的吸收,而且对于重金属元素在环境中的迁移转化与归宿起着重要的调控作用。

吴宏海等[14]利用原子吸收分光光度法研究了高岭石对Cu2+、Pb2+的吸附机理,结果发现其吸附模式是离子交换和表面配位并存的模式,且这些模式随着溶液p H值由酸性往碱性变化会发生规律性的演变。

p H值可调控高岭石-水界面溶解与质子化-去质子化反应过程,并影响着Cu2+、Pb2+的吸附行为。

2 人工设计组装的新型无机吸附材料211 纳米金属氧化物材料纳米材料是近年发展起来的一种新型功能材料,由于其颗粒尺寸的微细化,使得纳米粉体在保持原有化学性质的同时,还在磁性、光学、催化、化学活性、吸附等方面表现出奇异的性能,因此倍受人们的关注[15]。

纳米材料的结构特性赋予其许多优于传统材料的性能。

随着粒径的减小,纳米粒子的表面原子数、表面积、表面能和表面结合能均逐渐增大。

其表面原子可与金属离子以静电作用等方式结合,对一些金属离子具有很强的吸附能力,且可在较短的时间内达到吸附平衡。

纳米材料的大比表面积使得其具有比一般吸附材料更大的吸附容量,是一种很有发展潜力的固相吸附材料[16]。

近些年人们使用设计合成的一系列纳米金属氧化物处理含重金属离子的工业废水,取得了明显的效果。

郝存江等[17]采用溶胶-凝胶法合成了高活性的纳米γ2Al2O3材料,研究发现在p H值为6~7条件下其对金属离子Pb2+、Cd2+、Cr6+有强烈的吸附能力,且符合Freundlich吸附方程,其它常规离子(如K+、Ca2+、Mg2+)对这几种离子的吸附基本没有影响。

吸附在纳米γ2Al2O3上的Pb2+等金属离子可用011mol・L-1HCl溶液进行洗脱,再生后的纳米γ2Al2O3材料的吸附能力基本未变,可以重复使用。

李军等[18]用溴化十六烷基三甲胺(CTA)通过简单的水解法合成了吸附性能好的纳米Fe2O3。

研究结果表明,它对Cr6+的吸附酸度较宽、吸附效率较高、吸附时间短,用210mol・L-1NaO H洗脱处理后可重复使用。

此纳米金属氧化物Fe2O3对环境水样中Cr6+的吸附效率可达到97%以上,残留浓度小于01005mg・L-1,远低于Cr6+的排放标准(0101mg ・L-1)。

纳米金属氧化物材料中被研究得较多的体系是纳米TiO2。

肖亚兵等[19]研究发现纳米二氧化钛在较宽酸度范围内对含砷废水中As3+和As5+的吸附率可达99%。

Vassileva等[20]研究了高比表面积的TiO2对金属离子的吸附模型及其吸附行为。

杭义萍等[21]用ICP2A ES法研究了纳米二氧化钛对Ga3+、In3+、Tl+的吸附性能,确定了待测金属离子的最佳吸附条件。

在最佳p H值条件下,Ga3+、In3+、Tl+能定量且快速地被吸附在纳米TiO2材料上。

研究结果还发现其相应的吸附等温线符合Langmuir吸附方程,而且粒径小于30nm的TiO2对目标金属离子具有比100nm的TiO2更大的吸附容量。

尽管纳米TiO2具有很好的重金属离子吸附性能,但是由于粉状纳米二氧化钛颗粒细微,造成其在水溶液中易失活和凝聚,并且不易沉降、难以回收,因此限制了其广泛应用。

为解决这个问题,刘艳等[22]采用溶胶-凝胶法将纳米TiO2负载固定在硅胶上,制得颗粒均匀、牢固性好的负载型纳米TiO2材料。

研究结果表明,在p H值8~9范围内,Cd2+、Cr3+、Cu2+和Mn2+等重金属离子可被此负载型纳米TiO2定量富集,其静态吸附容量分别达到813mg・g-1、1311mg・g-1、1216mg・g-1、511mg ・g-1。

这种负载型纳米二氧化钛既可保持纳米材料对金属离子优良的吸附性能,又可增强其稳定性,易于回收再生。

212 金属磷酸盐材料天然沸石的多孔结构特征使其具有优异的催化、离子交换和吸附性能,因而被广泛应用于石油化工、土壤改良、废水处理等领域。

在人工模拟合成天然沸石的研究过程中,磷酸铝分子筛家族的成功开发成为其中一个非常重要的里程碑。

人们在此基础上还发展了大量具有微孔结构的过渡金属和主族金属磷酸盐,这些微孔磷酸盐所具有的骨架元素种类和孔道结构的多样化使其在吸附分离等多方面有着广阔的应用前景[23]。

段凤敏等[24]用NZP族磷酸盐材料SrZr4(PO4)6[分子通式:M I M II A2(BO4)3]吸附溶液中的Pb2+、Fe3+和Mg2+,结果表明NZP族磷酸盐材料对上述常量和微量金属离子均具有明显的吸附能力,这与其特殊的晶体结构有关,金属离子可进入到其中多个三维空隙中。

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