利用凈水污泥制備吸附劑及去除水中重金屬離子研究.pdf

1、利用凈水污泥制備吸附劑并研究其對水中重金屬Pb2+、Cd2+的吸附去除效能。通過對蘇州新區(qū)某廠的凈水污泥進(jìn)行XRD、ICP及傅里葉紅外光譜分析等表明,該水廠凈水污泥的物相組成主要為石英、氧化鋁等,揮發(fā)性有機(jī)物含量在18％左右。在此基礎(chǔ)上利用105℃烘干后過100目篩的凈水污泥粉末進(jìn)行吸附Pb2+、Cd2+的實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明凈水污泥粉末吸附劑對兩種金屬離子的吸附在50min左右達(dá)到吸附平衡,其吸附動力學(xué)過程可用準(zhǔn)二級動力學(xué)方程擬合,吸附

2、等溫線符合Langmiur吸附等溫線。熱力學(xué)分析結(jié)果表明吸附過程的焓變?yōu)檎?表明凈水污泥粉末吸附劑對兩種金屬陽離子的吸附是吸熱過程,且自由能變均為負(fù)值表明污泥粉末吸附劑吸附Pb2+、Cd2+均為自發(fā)過程。吸附效果受pH值影響較大,受離子強(qiáng)度影響較小。此外研究了焙燒溫度對凈水污泥粉末吸附劑吸附效果的影響,結(jié)果表明在不同溫度下焙燒的凈水污泥粉末吸附劑的吸附效果均不如焙燒前的吸附效果。
　　為了提高凈水污泥粉末吸附劑的吸附性能,采用有

3、機(jī)改性制備凈水污泥吸附劑。改性結(jié)果表明改性后凈水污泥吸附劑的吸附性能提高了近60%。改性后的凈水污泥粉末吸附劑對Pb2+的吸附過程在前20min速度較快,并且吸附過程可用準(zhǔn)二級動力學(xué)方程擬合。熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明其對Pb2+的吸附是自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程。
　　利用凈水污泥粉末吸附劑與污水污泥混合后制備成顆粒吸附劑。研究了兩種污泥質(zhì)量比、粒徑、焙燒溫度及焙燒時(shí)間等因素對顆粒吸附劑的強(qiáng)度和去除率的影響。最終確定制備顆粒吸附劑的最佳工藝條件為:

4、凈水污泥與污水污泥的質(zhì)量比為7:3,焙燒溫度500℃,焙燒時(shí)間為1h,顆粒直徑為1～2mm。將制備的顆粒吸附劑用于處理含Pb2+的重金屬廢水,從吸附時(shí)間、吸附劑用量、pH值、吸附質(zhì)初始濃度四個(gè)方面對顆粒吸附劑的吸附性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,顆粒吸附劑對鉛的吸附動力學(xué)符合二級動力學(xué)方程,吸附過程受pH值影響較大。
　　對回收完混凝劑的凈水污泥也進(jìn)行了吸附重金屬離子的研究,發(fā)現(xiàn)污泥中鋁被回收之后吸附性能變差,不適合用來制備吸附劑。