鋼渣處理酸性含鉛廢水的性能研究.pdf

1、鉛作為一種重金屬污染源，進(jìn)入環(huán)境后不能被微生物降解，若不能被妥善處理，會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成巨大危害。因此需尋找一種安全可靠且經(jīng)濟(jì)有效的方式處理含鉛廢水。鋼渣作為煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，具有較大比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，是一種良好的吸附劑。所以，本文利用鋼渣作為一種酸性含Pb(Ⅱ)廢水的處理劑。
　　利用XRF、XRD、FTIR等測(cè)試手段對(duì)鋼渣的組成和形貌進(jìn)行觀察。結(jié)果顯示，鋼渣的主要成分有CaO、SiO2、 CaSiO4和鈣鐵復(fù)合

2、氧化物等礦物成分。鋼渣表面粗糙多孔，主要有羥基基團(tuán)、含硅基團(tuán)等。對(duì)原鋼渣進(jìn)行浸出毒性實(shí)驗(yàn)分析可知，利用廢棄鋼渣作為Pb(Ⅱ)廢水的水處理劑無(wú)二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。
　　采用響應(yīng)面優(yōu)化法，探究鋼渣對(duì)酸性含Pb(Ⅱ)廢水的最佳吸附條件并采用Box-Behnken design法對(duì)吸附過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，以吸附率為響應(yīng)目標(biāo)，選擇反應(yīng)時(shí)間、鋼渣粒徑、初始濃度和鋼渣投加量為主要因素，進(jìn)行4因素3水平實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，Pb(Ⅱ)去除率的理論最優(yōu)值為76.3

3、2％，此時(shí)最佳吸附條件為:反應(yīng)時(shí)間5h、鋼渣粒徑80目、初始濃度12.11 mg/L、吸附劑用量0.77 g/L。
　　對(duì)酸性含Pb(Ⅱ)廢水進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，探究鋼渣粒徑、填料層高度、進(jìn)液流量、吸附柱高徑比、初始濃度對(duì)吸附過(guò)程的影響。結(jié)果顯示，增大鋼渣粒徑、降低柱高、增大流量、加大高徑比、增加初始濃度均會(huì)縮短穿透時(shí)間。各操作條件下單位動(dòng)態(tài)吸附量在32.21～110.45mg/g之間，吸附柱效率均達(dá)到51.15％以上，說(shuō)明鋼渣吸附

4、柱對(duì)Pb(Ⅱ)的去除效果較好。動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程可用BDST模型很好地?cái)M合(R2≥0.95)。
　　研究了鋼渣吸附Pb(Ⅱ)的機(jī)理。結(jié)果顯示，Langmuir吸附等溫模型、偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型可以很好地描述鋼渣對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附過(guò)程。熱力學(xué)研究結(jié)果表明，鋼渣對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附是一個(gè)自發(fā)、吸熱、熵增的過(guò)程。對(duì)濾液中離子成分的分析和對(duì)吸附Pb(Ⅱ)后鋼渣的表征結(jié)果顯示，吸附過(guò)程中主要存在離子交換和化學(xué)吸附作用。
　　在一般鉛蓄電池廠常用的