氧化鋁赤泥改性及對(duì)廢水中Cr(Ⅵ)的吸附研究.pdf

1、含鉻廢水主要來(lái)自電鍍、制革等工業(yè)。其中Cr(Ⅵ)具有高度致癌性和氧化性，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康。赤泥是氧化鋁工業(yè)廢棄物，含有多種金屬元素并具有多孔結(jié)構(gòu)，可作為廉價(jià)吸附劑處理重金屬?gòu)U水。本研究來(lái)自河南省重大公益科研項(xiàng)目“氧化鋁赤泥高效綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”子課題，旨在研究氧化鋁赤泥吸附凈化重金屬鉻污染的水體，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”。本文以模擬含 Cr(Ⅵ)廢水為研究對(duì)象，研究對(duì)比了原赤泥和改性赤泥對(duì) Cr(Ⅵ)的吸附效果。
　

2、　首先，采用單因素實(shí)驗(yàn)考察了赤泥用量、吸附時(shí)間及pH值等因素對(duì)原赤泥吸附Cr(Ⅵ)的性能影響，獲得較佳吸附條件：Cr(Ⅵ)濃度為20.0 mg/L，原赤泥用量為15.0 g/L，吸附時(shí)間240 min，pH值為3.0時(shí)，脫除率達(dá)到52.9％。
　　其次，采用高溫焙燒法、鹽酸及FeCl3溶液浸漬三種改性法對(duì)原赤泥進(jìn)行了活化改性處理。結(jié)果表明，改性后的赤泥對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能均有所提高，其中FeCl3溶液浸漬法效果最好。通過(guò)SEM-

3、EDS和BET分析，經(jīng)FeCl3溶液浸漬改性后的赤泥（Fe-ARM）顆粒表面出現(xiàn)較多褶皺和片狀層疊，比表面積由18.054 m2/g增至29.823 m2/g；根據(jù)XRD、TG-DSC和FTIR分析，F(xiàn)e3+與原赤泥中可交換的陽(yáng)離子發(fā)生交換，且引入Cl-，F(xiàn)e-ARM中部分元素含量及物相改變，有效的活性吸附位點(diǎn)增多，從而提高了吸附性能。
　　最后，通過(guò)研究 Fe-ARM對(duì) Cr(Ⅵ)的靜態(tài)吸附過(guò)程，得出較佳的吸附條件為：Cr(Ⅵ)

4、濃度為20.0 mg/L，F(xiàn)e-ARM用量為8.0 g/L，pH值為5.0，吸附時(shí)間100 min時(shí)，脫除率達(dá)到99.6%，較改性前提高了46.7%。在此基礎(chǔ)上，對(duì)該吸附過(guò)程進(jìn)行了熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究，結(jié)果表明：該系統(tǒng)吸附符合Freundlich吸附等溫模型，KF=14.319mg0.701·L0.299·g-1，n=3.344，說(shuō)明吸附過(guò)程屬于多分子層物理吸附；熱力學(xué)分析得出該吸附過(guò)程為自發(fā)的放熱過(guò)程；對(duì)于動(dòng)力學(xué)，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能更好