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随着我国工农业和经济的高速发展,排入至环境介质的各类污染物逐年增长,环境质量日益下降。近年来,各类环境介质中离子型污染物(如重金属、磷、氮等)均出现远超国家相关控制标准的态势,对生态系统和人体健康造成严重危害。因此,寻求经济高效的手段控制离子型污染物的扩张一直都是环境保护领域的研究热点。本论文采用水合氧化锰对废弃茶叶渣进行改性,利用原位沉积技术成功制备新型复合功能材料茶叶渣基纳米氧化锰(HMO-TW),并对其进行了 SEM、TEM、XRD、FTIR等系列光谱学表征。考察了 HMO-TW对水体中典型的重金属离子Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+的吸附性能。结果显示,在pH2-7范围内,高pH更有利于HMO-TW对四种重金属离子的吸附;且HMO-TW能实现水体中目标金属离子的抗干扰能力,甚至当竞争离子(Ca2+和Mg2+)浓度是目标污染物浓度的50倍时,仍能保持对目标污染物有30%至90%的去除率。HMO-TW对于四种重金属的吸附等温线均与Freundlich模型的吻合度较高,Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+的最大吸附量分别是 174.3 mg/g,78.38 mg/g,54.38 mg/g,37.5 mg/g,相比于未经MJn02改性的茶叶渣,HMO-TW的吸附容量有了大幅提升。HMO-TW对M(II)的吸附在200min内便可达到平衡,拟二级动力学模型能很好的描述其吸附动力学过程。固定床吸附柱实验表明,当设置M(II)穿透点为初始浓度的50%时,HMO-TW对含Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+废水的有效处理体积分别为1170、1130、820、1450BV,所有结果均表明,HMO-TW在实际重金属污染废水的净化领域有着广阔的应用前景。此外,本论文还基于以废治废的理念,评估了吸附重金属后的复合吸附剂用于净化含磷废水的可行性,从而为吸附饱和的生物吸附剂的后续处理提供了新的思路。吸附了 Pb2+的生物质吸附剂可以提高其对P043-的吸附量,本论文选用了多种原生和改性的废弃生物质来进行试验,并筛选出对Pb2+吸附量最大的HMO-TW作为研究对象,本文系统地评估吸附了 Pb2+茶叶渣基纳米氧化锰HMO-TW(Pb)对P43-的吸附性能。结果表明pH对HMO-TW(Pb)吸附PO43-的影响较小,只有当pH>8.5时,吸附量才有明显的下降,并且在1h内达到吸附平衡,吸附过程受温度影响很小。因为其特殊的表面沉淀机制,所以吸附过程几乎不受环境条件和共存阴离子的竞争干扰。并且吸附PO43-后HMO-TW(Pb)/P在不同pH(4.2-11.3)和高离子强度(0-250 mg/LNaN03)中没有检出Pb2+有溶出现象。可见通过PO43-吸附可使HMO-TW(Pb)上的Pb2+更加稳定。这也降低了后续处理时的环境风险。固定床柱吸附实验结果进一步表明HMO-TW(Pb)有应用在实际除P工程中的潜力。