改性污泥吸附劑的制備及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)污水處理量及污水處理能力的不斷增加，產(chǎn)生的污泥量也在迅速增多，如果處置不當(dāng)，會(huì)給環(huán)境帶來很大危害。重金屬污染特別是Cr(Ⅵ)污染也是一種危害較大的環(huán)境問題。為充分實(shí)現(xiàn)固體廢棄物再利用，有效解決鉻污染問題，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”的效果，本研究以城市污水處理廠活性污泥（AS）為原料，以聚苯胺（PANI）、聚乙烯亞胺（PEI）和聚吡咯（PPy）作為三種胺基改性劑，制備出AS-PANI、AS-PEI和AS-PPy三種改性污泥吸附材料，并研究了

2、三種吸附劑對(duì)水中Cr(VI)的去除效果?？疾炝烁饕蛩貙?duì)吸附效果的影響，結(jié)合表征分析，闡明吸附機(jī)理。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，主要得到如下結(jié)論：AS-PANI對(duì)Cr(Ⅵ)吸附：
　?。?）通過FT-IR、SEM、TGA、XRD等表征證明所制備的AS-PANI表面含有PANI，BET分析表明改性后材料孔徑和比表面積均增大。
　?。?）經(jīng)吸附實(shí)驗(yàn)得出，AS-PANI的吸附效果良好，在25oC、pH=5.0條件下，最大吸附量達(dá)18.59mg/g，

3、AS本身無吸附作用，起作用的是在AS表面的PANI；Langmuir方程可很好擬合AS-PANI對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附等溫線，吸附反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以擬合AS-PANI對(duì)Cr(Ⅵ)吸附動(dòng)力學(xué)，其相關(guān)系數(shù)達(dá)99.9％，吸附為有利吸附，Cr(Ⅵ)濃度越低吸附速率越快。
　　（3）AS-PANI吸附Cr(Ⅵ)隨著pH的增大而降低； Cl-、SO42-和PO43-離子的存在對(duì)吸附起抑制作用，腐殖酸的存在對(duì)吸附起促進(jìn)作用；AS-

4、PANI吸附劑有良好的循環(huán)再生性。
　　（4）根據(jù)XPS分析結(jié)果得知，在Cr(Ⅵ)吸附過程中靜電作用是主要吸附機(jī)理。此外，吸附過程中部分Cr(Ⅵ)被還原成Cr(Ⅲ)，通過配位作用吸附在AS-PANI表面。AS-PEI對(duì)Cr(Ⅵ)吸附：
　　（1）通過FT-IR、SEM、TGA、XRD等表征證明所制備的AS-PEI表面含有PEI，BET分析表明改性后材料孔徑更加豐富。
　　（2）經(jīng)吸附實(shí)驗(yàn)得出，AS-PEI的吸附效果非常

5、好，在25oC、pH=4.0條件下，吸附量高達(dá)86.96mg/g；Langmuir方程可很好擬合AS-PEI對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附等溫線，吸附反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以擬合AS-PEI對(duì)Cr(Ⅵ)吸附動(dòng)力學(xué)，其相關(guān)系數(shù)為99.9%，吸附為有利吸附；Cr(Ⅵ)濃度越低吸附速率越快。
　?。?）AS-PEI吸附Cr(Ⅵ)隨著pH的增大而降低；Cl-、SO42-和PO43-離子存在對(duì)吸附起抑制作用，腐殖酸的存在對(duì)吸附起促進(jìn)作用。A

6、S-PEI吸附劑有良好的循環(huán)再生性。AS-PPy對(duì)Cr(Ⅵ)吸附：
　?。?）通過FT-IR、SEM、TGA、XRD等表征證明所制備的AS-PPy表面含有PPy，BET分析表明改性后材料孔徑更加豐富。
　?。?）經(jīng)吸附實(shí)驗(yàn)得出，AS-PPy的吸附效果良好，在25oC、pH=5.0條件下，吸附量為17.67mg/g；Langmuir方程可很好擬合AS-PPy對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附等溫線，吸附反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以擬合

7、AS-PPy對(duì)Cr(Ⅵ)吸附動(dòng)力學(xué)，其相關(guān)系數(shù)達(dá)99.5%。
　?。?）AS-PPy吸附Cr(Ⅵ)隨著pH的增大而降低；Cl-、SO42-和PO43-離子存在對(duì)吸附起抑制作用，腐殖酸的存在對(duì)吸附起促進(jìn)作用；AS-PPy吸附劑有良好的循環(huán)再生性。
　　（4）AS-PPy吸附Cr(Ⅵ)的吸附機(jī)理與AS-PANI相似。在Cr(Ⅵ)吸附過程中靜電作用是主要吸附機(jī)理。此外，吸附過程中部分Cr(Ⅵ)被還原成Cr(ⅢⅢ)，通過配位作用吸附