活性炭吸附重金属
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五、结论
吸附法处理含镉废水的控制条件比较多，如吸附剂 的粒度、吸附剂的添加量、废水的成分、进水浓度、 pH、吸附时间等，应加强含镉废水吸附处理的自动 控制研究。
在改性吸附剂研究中，应优化选择路线，降低吸附 剂改性成本，使之能够成为可接受和具有竞争力的 镉污染治理材料。
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谢谢！
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10
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二、重金属的去除方法
物理化学法
1、膜分离技术 包括：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透。 微滤膜为 0.1 m 级别孔径的膜，用来去除悬浮颗粒物、 藻类、细菌等； 超滤膜为 0.01 m 级别的膜，用来去除小的胶体和病毒； 纳滤和反渗透都可以用来去除金属离子，但反渗透去除 体积更小的离子，孔径为 0.01 m 级别和纳米级别。
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重金属去除的主要传统工艺的优缺点
-
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三、活性炭对重金属的吸附
活性炭的表面官能团
含氧基团有羧基、酚羟基、羰基、内酯基及酸酐 等，含氮官能团主要有吡啶、酰胺等。
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-
活性炭表面含氧官能团
活性炭表面含氮官能团
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三、活性炭对重金属的吸附
吸附模式
活性炭吸附金属通常符合 Langmuir 和 Freundlich 模式。
二、重金属的去除方法
2、重金属捕集剂
重金属捕集剂能与重金属离子发生强力螯合作用，迅速 生成不溶于水、含水量低、易过滤分离的絮状沉淀，从而 去除重金属离子。 3、离子交换法
最常用的离子交换树脂是带有磺酸基团(-SO3H)的酸性树 脂，和带有羧基基团(－COOH)的弱酸性树脂。
离子交换法不会产生二次污染，并可回收重金属,但树脂 容易被氧化和污染，对预处理要求高。
镉具有稳定、积累和不易消除的特点，可通过食物链 富集，对人体产生慢性中毒。“痛痛病”
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)将镉列为第一 类污染物，总镉最高允许排放浓度为0.1 mg/L。
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受到有毒镉污染的农田
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一、研究意义与背景
传统的重金属去除工艺适用于较高浓度的重金属离子 的去除，而适用于低浓度的去除技术如反渗透法等成 本太高，需开发高效、方便并且成本合理的重金属的 去除技术。
吸附容量公式
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Langmuir型方程
Freundlich型方程
V 为镉溶液体积，qe (mg/g 或者 mmol/L/g)为平衡吸附容量，qm
为最大吸附容量，单位相同，m(g)为活性炭的质量，
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b(L*mmol/Lol-1)为平衡常数。
-
三、活性炭对重金属的吸附
吸附机理
炭表面羧基与金属离子交换的机理图
(2) 藻类生物质； (3) 微生物类生物质，比如细菌、真菌和酵母菌。
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-
二、重金属的去除方法
植物修复技术：主要是通过植物根系的根际圈分 泌物质和土壤中的生物的新陈代谢活动来吸收、吸 附和降解污染物等，是土壤修复的重要技术。 用植物处理重金属主要有三个主要原理: （1）从对废水中的有毒金属进行吸取、沉淀或富集； （2）萃取土壤中或者水中的重金属，富集运输至根 部和枝条部分，然后移去根部或者枝条部分； （3）降低有毒金属的活性，从而减少重金属在水体 和空气中传播 。
活性炭吸附对有机污染物有较好的去除效果，通过改 性可改变活性炭表面特性从而提高对重金属的吸附。
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生活饮用水标准
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二、重金属的去除方法
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二、重金属的去除方法
化学法
1、化学沉淀法 （1）碱性化学沉淀法 （2）硫化物沉淀法 （3）组合或其它化学沉淀法
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利用化学沉淀法去除重金属离子
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改性活性炭吸附水中重金属镉的 研究
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一、研究意义与背景 二、重金属的去除方法 三、活性炭对重金属的吸附 四、吸附剂的改性方法 五、结论
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一、研究意义与背景
镉由于毒性太大，被列为重金属“五毒”之一。极微 量的镉就可对人体造成伤害。
我国近年来重金属污染事件频发，对我国的饮用水安 全和食品安全造成了严重的威胁，危害到人类的健康。
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三、活性炭对重金属的吸附
影响因素
1、活性炭的表面特性：孔隙结构、比表面积、零电 荷点、表面官能团等。 2、吸附质的性质：吸附质的存在形态，半径大小、 所带电荷、浓度等。 3、溶液性质：pH、温度、离子强度等。
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四、吸附剂的改性方法
酸碱改性
通过酸改性主要是为了增加活性炭表面的含氧官 能团的含量。
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二、重金属的去除方法
2、吸附法 吸附法包括活性炭吸附、碳纳米管吸附、低成本
吸附剂吸附等。 活性炭在重金属的处理中也被广泛地使用着，活
性炭的微孔和中孔结构使之具有巨大的比表面积 ， 主要以粉末状或颗粒状形式存在。
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二、重金属的去除方法
生物修复法
生物吸附技术：利用生物体的化学特性来吸附水 中的金属离子，主要通过本身所带的负电荷来吸附 金属阳离子。 典型的生物吸附剂主要有三种来源: (1) 非活性的生物质，比如树皮、木质素、蟹壳等；
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臭氧氧化活性炭表面生成酚羟基和羧基的过程
四、吸附剂的改性方法
氨基化法 对碳纳米管进行氧化再添加氨基的改性方法。
-
多壁碳纳米管的改性
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四、吸附剂的改性方法
其它来自百度文库性方法
通过接枝一些具有很多配位基团的化学试剂也可 以促进对金属的吸附，这些化学试剂主要包含氧官 能团，氨基，含硫基团，对金属有很好的配位或者 螯合作用。
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五、结论
吸附法处理含镉废水的控制条件比较多，如吸附剂 的粒度、吸附剂的添加量、废水的成分、进水浓度、 pH、吸附时间等，应加强含镉废水吸附处理的自动 控制研究。
在改性吸附剂研究中，应优化选择路线，降低吸附 剂改性成本，使之能够成为可接受和具有竞争力的 镉污染治理材料。
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谢谢！
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二、重金属的去除方法
物理化学法
1、膜分离技术 包括：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透。 微滤膜为 0.1 m 级别孔径的膜，用来去除悬浮颗粒物、 藻类、细菌等； 超滤膜为 0.01 m 级别的膜，用来去除小的胶体和病毒； 纳滤和反渗透都可以用来去除金属离子，但反渗透去除 体积更小的离子，孔径为 0.01 m 级别和纳米级别。
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重金属去除的主要传统工艺的优缺点
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三、活性炭对重金属的吸附
活性炭的表面官能团
含氧基团有羧基、酚羟基、羰基、内酯基及酸酐 等，含氮官能团主要有吡啶、酰胺等。
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活性炭表面含氧官能团
活性炭表面含氮官能团
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三、活性炭对重金属的吸附
吸附模式
活性炭吸附金属通常符合 Langmuir 和 Freundlich 模式。
二、重金属的去除方法
2、重金属捕集剂
重金属捕集剂能与重金属离子发生强力螯合作用，迅速 生成不溶于水、含水量低、易过滤分离的絮状沉淀，从而 去除重金属离子。 3、离子交换法
最常用的离子交换树脂是带有磺酸基团(-SO3H)的酸性树 脂，和带有羧基基团(－COOH)的弱酸性树脂。
离子交换法不会产生二次污染，并可回收重金属,但树脂 容易被氧化和污染，对预处理要求高。
镉具有稳定、积累和不易消除的特点，可通过食物链 富集，对人体产生慢性中毒。“痛痛病”
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)将镉列为第一 类污染物，总镉最高允许排放浓度为0.1 mg/L。
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受到有毒镉污染的农田
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一、研究意义与背景
传统的重金属去除工艺适用于较高浓度的重金属离子 的去除，而适用于低浓度的去除技术如反渗透法等成 本太高，需开发高效、方便并且成本合理的重金属的 去除技术。
吸附容量公式
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Langmuir型方程
Freundlich型方程
V 为镉溶液体积，qe (mg/g 或者 mmol/L/g)为平衡吸附容量，qm
为最大吸附容量，单位相同，m(g)为活性炭的质量，
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b(L*mmol/Lol-1)为平衡常数。
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三、活性炭对重金属的吸附
吸附机理
炭表面羧基与金属离子交换的机理图
(2) 藻类生物质； (3) 微生物类生物质，比如细菌、真菌和酵母菌。
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二、重金属的去除方法
植物修复技术：主要是通过植物根系的根际圈分 泌物质和土壤中的生物的新陈代谢活动来吸收、吸 附和降解污染物等，是土壤修复的重要技术。 用植物处理重金属主要有三个主要原理: （1）从对废水中的有毒金属进行吸取、沉淀或富集； （2）萃取土壤中或者水中的重金属，富集运输至根 部和枝条部分，然后移去根部或者枝条部分； （3）降低有毒金属的活性，从而减少重金属在水体 和空气中传播 。
活性炭吸附对有机污染物有较好的去除效果，通过改 性可改变活性炭表面特性从而提高对重金属的吸附。
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生活饮用水标准
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二、重金属的去除方法
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二、重金属的去除方法
化学法
1、化学沉淀法 （1）碱性化学沉淀法 （2）硫化物沉淀法 （3）组合或其它化学沉淀法
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利用化学沉淀法去除重金属离子
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改性活性炭吸附水中重金属镉的 研究
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一、研究意义与背景 二、重金属的去除方法 三、活性炭对重金属的吸附 四、吸附剂的改性方法 五、结论
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一、研究意义与背景
镉由于毒性太大，被列为重金属“五毒”之一。极微 量的镉就可对人体造成伤害。
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三、活性炭对重金属的吸附
影响因素
1、活性炭的表面特性：孔隙结构、比表面积、零电 荷点、表面官能团等。 2、吸附质的性质：吸附质的存在形态，半径大小、 所带电荷、浓度等。 3、溶液性质：pH、温度、离子强度等。
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四、吸附剂的改性方法
酸碱改性
通过酸改性主要是为了增加活性炭表面的含氧官 能团的含量。
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二、重金属的去除方法
2、吸附法 吸附法包括活性炭吸附、碳纳米管吸附、低成本
吸附剂吸附等。 活性炭在重金属的处理中也被广泛地使用着，活
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二、重金属的去除方法
生物修复法
生物吸附技术：利用生物体的化学特性来吸附水 中的金属离子，主要通过本身所带的负电荷来吸附 金属阳离子。 典型的生物吸附剂主要有三种来源: (1) 非活性的生物质，比如树皮、木质素、蟹壳等；
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臭氧氧化活性炭表面生成酚羟基和羧基的过程
四、吸附剂的改性方法
氨基化法 对碳纳米管进行氧化再添加氨基的改性方法。
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多壁碳纳米管的改性
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四、吸附剂的改性方法
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通过接枝一些具有很多配位基团的化学试剂也可 以促进对金属的吸附，这些化学试剂主要包含氧官 能团，氨基，含硫基团，对金属有很好的配位或者 螯合作用。