核桃殼對(duì)廢水中Cd2+和Pb2+的吸附性能研究.pdf

1、本文選用農(nóng)業(yè)廢棄物—核桃殼為吸附劑原料（P-W），對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性（NC-W），并通過(guò)P-W和NC-W去除廢水中Cd2+或Pb2+的吸附行為的研究，考察了影響其吸附行為的主要影響因素，如P-W和NC-W的投加量、溶液pH值、Cd2+或Pb2+初始濃度、吸附時(shí)間和反應(yīng)溫度等，探討了P-W和NC-W去除Cd2+或Pb2+的動(dòng)力學(xué)吸附過(guò)程，并用Lagergren準(zhǔn)二級(jí)和顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型進(jìn)行了描述。同時(shí)還對(duì)P-W和NC-W吸附 Cd2+或 Pb2

2、+的過(guò)程進(jìn)行了吸附熱力學(xué)分析，用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型對(duì)P-W和NC-W的吸附等溫線進(jìn)行了擬合，同時(shí)還對(duì)其熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了研究分析。
　　本實(shí)驗(yàn)選用濃度均為0.05mol/L氫氧化鈉和氯化鈣溶液對(duì)核桃殼原料進(jìn)行了先后兩階段的化學(xué)改性。改性結(jié)果表明，核桃殼經(jīng)改性處理可增大比表面積和孔隙率，提高去除Cd2+或Pb2+的能力，在相同條件下，改性核桃殼（NC-W）去除 Cd2+或 Pb2+的能力分別是改性前（P

3、-W）的10.7和9.6倍，吸附能力大大提高。
　　影響核桃殼吸附的主要因素包括吸附劑的投加量、溶液pH值、Cd2+或Pb2+初始濃度、反應(yīng)溫度和吸附時(shí)間。最佳pH值為5～6。核桃殼對(duì)Cd2+或Pb2+的吸附量隨著溶液pH值、初始濃度、反應(yīng)溫度和吸附時(shí)間的增加而增加，隨著吸附劑的投加量的增加而減少。當(dāng)初始濃度較低時(shí)，P-W和NC-W對(duì)Cd2+或Pb2+的吸附效果都較好。當(dāng)反應(yīng)溫度為298K時(shí)，P-W對(duì) Cd2+或 Pb2+的吸附量

4、分別為1.27和7.16mg/g，NC-W的分別為13.62和68.70mg/g，可見(jiàn)改性后核桃殼的吸附容量有了很大提高。
　　P-W和NC-W吸附Cd2+或Pb2+達(dá)到吸附平衡所需的時(shí)間與P-W和NC-W的投加量、pH值、Cd2+或Pb2+的初始離子濃度以及反應(yīng)溫度都無(wú)直接關(guān)系。吸附量在前5min時(shí)增加速度非?？?，30mim后達(dá)到吸附平衡，對(duì)這一吸附過(guò)程可用Lagergren準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程學(xué)方程來(lái)描述。
　　Cd2+或P

5、b2+在P-W和NC-W上的吸附均符合Langmuir等溫吸附模型（R2均大于0.99），說(shuō)明該吸附屬于單層分子吸附模式并且Cd2+或Pb2+在NC-W上的吸附行為比在P-W上更加容易發(fā)生。
　　Cd2+或Pb2+在P-W和NC-W上的吸附反應(yīng)是一個(gè)熵增的過(guò)程，主要以物理吸附為主，且屬于自發(fā)吸熱的過(guò)程。隨著反應(yīng)溫度的增加，P-W對(duì)Cd2+的平衡吸附量從14.60 mg/g增加到15.20mg/g，對(duì)Pb2+的平衡吸附量從36.90