赤泥顆粒吸附劑的制備及其對重金屬的去除研究.pdf

1、針對赤泥產(chǎn)生量大、污染重且在工業(yè)化中難以廣泛應(yīng)用的問題，本論文以聯(lián)合法粉末赤泥為主要原料，通過添加少量的粘土為膠黏劑、煤粉為致孔劑，利用燒結(jié)法在低溫度短時間條件下制備了赤泥顆粒吸附劑，并對制備工藝進行了研究與優(yōu)化。運用現(xiàn)代化分析檢測手段，如SEM、XRD、差熱分析、氮吸附、紅外光譜及Zeta電位，測定了赤泥顆粒吸附劑的物理化學(xué)特征，并在此基礎(chǔ)上探討了其對模擬廢水中Cu2+、Cd2+和Pb2+重金屬的吸附機制。本論文主要包括以下三個部分:

2、
　　 (1)以對銅離子的吸附量和抗粉化率為指標(biāo)，通過單因素實驗和正交實驗篩出了赤泥顆粒吸附劑的最佳制備條件為:原料質(zhì)量比:85∶10∶5，燒結(jié)溫度為400℃，燒結(jié)時間為20min。此條件下制備的吸附劑-85％(赤泥、粘土和煤粉的質(zhì)量比為85∶10∶5的赤泥顆粒吸附劑)對Cu2+的吸附量為1.89mg/g，抗粉化率為96.10％。表征結(jié)果表明，吸附劑-85％主要為介孔結(jié)構(gòu);制備的吸附劑中含有較多的利于吸附的化學(xué)成分，且表面帶負電

3、，這有利于其與廢水中的重金屬發(fā)生反應(yīng)。
　　 (2)吸附劑-85％對含Cu2+模擬廢水的處理結(jié)果表明，反應(yīng)體系溫度及初始pH對Cu2+吸附效果均有一定的影響。隨著反應(yīng)體系溫度的升高，Cu2+的去除率逐漸升高且達到平衡所需時間縮短。升高初始pH對Cu2+的去除有利，當(dāng)初始pH小于2時，Cu2+的去除主要為吸附反應(yīng);當(dāng)初始pH大于3時，大部分的Cu2+將以Cu(OH)2沉淀的形式去除。動力學(xué)研究表明，吸附劑-85％對Cu2+的去除符

4、合偽二級動力學(xué)方方程。
　　 (3)靜態(tài)吸附試驗表明，吸附劑-85％對水中Cd2+和Pb2+等重金屬離子有較好的去除率。在單一體系中，Cd2+和Pb2+的去除率隨反應(yīng)溫度的升高不斷升高，最大去除率分別為99.7％和100％。在競爭吸附體系中，競爭吸附干擾使得Cd2+的去除率降低了14％，Pb2+的去除率基本不變，吸附劑對重金屬的吸附選擇順序為Pb2+＞Cd2+。機理討論結(jié)果表明，不同溫度和不同吸附時間下，吸附劑-85％對Cd2+