鎘在膨潤土中的吸附和解吸行為研究.pdf

1、吸附法作為一種重要的物理化學(xué)方法，因其操作簡單、使用方便、效率高等特點(diǎn)，在廢水處理中有很多應(yīng)用。開發(fā)廉價(jià)、高效的吸附劑一直是研究的熱點(diǎn)。膨澗土是我國含量非常豐富的一種粘土礦物，由于其具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)，使其對(duì)重會(huì)屬離子等具有很強(qiáng)的吸附能力。膨潤土應(yīng)用于廢水處理，具有操作簡便、效果好、成本低廉等優(yōu)勢。 本文介紹了膨潤土的概念及其在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用研究進(jìn)展。論文首先以Cd2+污染模擬廢水為研究對(duì)象，通過單因素試驗(yàn)研究了影響膨潤土吸

2、附含Cd2+廢水性能的主要因素及其吸附等溫線和吸附動(dòng)力學(xué)，其中詳細(xì)討論了離子強(qiáng)度的影響，并且對(duì)本校硯湖、東風(fēng)渠及熱電廠的廢水進(jìn)行了吸附研究。試驗(yàn)利用酸性溶液及鹽酸對(duì)吸附了Cd2+的膨潤土進(jìn)行了解吸試驗(yàn)，確定了酸性溶液解吸Cd2+的最佳條件。試驗(yàn)還研究了在添加腐植酸的情況下膨潤土吸附含Cd2+廢水的主要影響因素及其吸附等溫線和吸附動(dòng)力學(xué)。 本論文試驗(yàn)所用膨潤土是廣東產(chǎn)鈣基膨潤土。研究結(jié)果表明：膨潤土吸附含Cd2+廢水的最佳試驗(yàn)條件

3、為：pH值6，振蕩時(shí)間 30min，用土量20.0g/L，離子強(qiáng)度0.1mol/L。離子強(qiáng)度試驗(yàn)表明，離子強(qiáng)度對(duì)吸附的影響很明顯，膨潤土對(duì)Cd2+的吸附屬電性吸附和專性吸附同時(shí)存在。膨潤土對(duì)Cd2+的吸附行為用Freudlich模型和Langmuir模型都能較好的擬合，并且其吸附動(dòng)力學(xué)符合Lagergren準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)速率模型。用膨潤土對(duì)實(shí)際廢水進(jìn)行了處理，當(dāng)用土量為10.0g/L時(shí)，膨潤土對(duì)廢水中的Cd2+的去除率在82.29～86.6

4、3％之間。所以，膨潤土在環(huán)境保護(hù)，特別是重金屬離子廢水處理及壞境修復(fù)中的應(yīng)用具有重要意義，在環(huán)境污染治理中有廣闊的應(yīng)用前景。 解吸試驗(yàn)結(jié)果表明：酸性溶液對(duì)Cd2+的解吸率在很短的時(shí)間內(nèi)就已達(dá)到平衡，隨著時(shí)間的延長解吸率基本不變，解吸動(dòng)力學(xué)符合Lagergren準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)速率模型；酸性溶液對(duì)Cd2+的解吸率先隨解吸液pH值的增加而迅速減小，然后緩慢減小。當(dāng)pH為2～3.5時(shí)，解吸率從30.62％減少到了5.12％，當(dāng)pH為3.5～

5、5.5時(shí)，解吸率從5.12％減小到1.10％；隨著解吸次數(shù)的增加，解吸率逐漸減小；隨著離子強(qiáng)度的增加，解吸率不斷增大，當(dāng)離子濃度為2.964mmol/L時(shí)，其解吸率達(dá)到了10.68％；鹽酸解吸試驗(yàn)表明，隨著沈脫劑鹽酸濃度的增加，沈脫率越來越高。當(dāng)鹽酸濃度≥0.5mol/L，沈脫率均達(dá)到了100％。在添加腐植酸的情況下，膨潤土吸附含Cd2+廢水的最佳試驗(yàn)條件為：pH值6.0，腐植酸濃度1g/L。加入腐植酸后，膨潤土對(duì)Cd2+的吸附明顯增加