茶渣對模擬廢水中鎘的吸附動態(tài)與機理研究.pdf

1、利用廢棄生物質(zhì)吸附并去除廢水中的污染物,是一種經(jīng)濟有效、環(huán)境友好的水處理技術(shù),近二十年來備受關(guān)注。本文主要探索廢棄茶渣吸附模擬廢水中鎘(Cd)的影響因素,考察pH、吸附時間、吸附質(zhì)濃度、吸附劑粒徑、溫度等對茶渣吸附水中Cd的影響,并討論茶渣表面官能團在吸附Cd中的作用,探索吸附規(guī)律及吸附機理。闡述多種化學(xué)改性過程對茶渣吸附水中重金屬Cd的影響,確定一種較優(yōu)的改性方法?？疾煸谳^優(yōu)改性方法下改性后茶渣吸附水中Cd的影響因素和表面官能團對吸附

2、性能的影響,從而探索吸附機理。主要研究結(jié)果如下:
　　 1)原茶渣吸附水中重金屬Cd動力學(xué)過程能很好的擬合擬一級動力學(xué)和擬二級動力學(xué)方程。原茶渣對水中Cd吸附的最佳pH為7。相同初始濃度下原茶渣對水中Cd的吸附量隨茶渣粒徑、茶渣量的增大而減小,吸附率隨茶渣量的增加而增加。Na+、K+對茶渣吸附水中Cd的影響較小,而二價離子Ca2+、Mg2+、Pb2+對茶渣吸附水中Cd的影響較大。Langmuir和Freundlich吸附等溫式能

3、很好的擬合茶渣吸附水中Cd的吸附等溫線。茶渣吸附水中重金屬Cd是自發(fā)的、吸熱和系統(tǒng)無序性增加的過程,吸附過程中焓變較大,說明化學(xué)吸附占吸附的主導(dǎo)地位。Thomas動態(tài)吸附模型可以很好的模擬原茶渣對水中Cd的動態(tài)吸附,q0接近真實值。
　　 2、)NaCl改性能提高茶渣吸附水中Cd的初始吸附速率,但不能提高吸附量,乙醇和乙酸乙酯改性對茶渣吸附Cd的初始吸附速率和吸附量都無顯著變化。HN03和檸檬酸改性對茶渣吸附Cd的初始吸附速率無

4、顯著變化,但吸附量顯著降低。NaOH、KOH、Ca(OH)2改性能顯著性提高茶渣對水中Cd的吸附量;茶渣對水中Cd的最大吸附量隨改性KOH的濃度的提高而增大,認(rèn)為0.1 mol/L KOH改性是一種較優(yōu)的改性方法。
　　 3)茶渣經(jīng)KOH改性后,提高了最適pH范圍和抗其他金屬離子干擾的能力。KOH改性茶渣吸附水中重金屬Cd是自發(fā)的、吸熱和系統(tǒng)無序性增加的過程。Langmuir和Freundlich吸附等溫式能很好的擬合KOH改性

5、茶渣吸附水中Cd的吸附等溫線。Thomas動態(tài)吸附模型能很好的擬合KOH改性茶渣對水中Cd的動態(tài)吸附,且KOH改性茶渣對水中Cd的動態(tài)吸附量3倍于原茶渣。KOH改性茶渣對水中Cd的吸附過程,不是簡單的離子交換過程,而表面基團對Cd的絡(luò)合能力在EDTA和檸檬酸之間。KOH改性茶渣對Cd、Cu、Pb和Zn等4種重金屬的摩爾吸附量基本相當(dāng),表明茶渣不僅可以用于對Cd的吸附,還可以用于對其他重金屬的吸附。
　　 4)通過對比原茶渣和KO