论文部分内容阅读
目前水体中镉的去除方法主要有化学法(中和法、硫化物沉淀法和铁氧体法)、物理化学法(离子交换法、吸附法和膜分离法)和生物法(生物絮凝法、生物吸附法和植物整治法),其中吸附法是一种较为有效的处理方法。本文选用有机材料壳聚糖和无机材料二氧化锰为吸附剂,对两种吸附材料吸附水中重金属镉的效能和作用机理进行了实验研究,并针对实际废水开展了应用研究。
壳聚糖对镉的吸附较慢,不同初始浓度平衡时间分别为:4h(Co=0.1mg/L),12h(Co=0.5mg/L),20h(Co=1mg/L)和24h(Co=2mg/L),吸附动力学符合准二级动力学吸附模型;吸附等温线均能较好地符合Langmuir和Freundlich模型,通过Langmuir方程拟合得到的最大吸附容量为3.13mg/g;pH对吸附影响较大,碱性条件下去除效果更好。壳聚糖对镉的去除效果,随着无机盐浓度的增加而提高。壳聚糖除镉机理为:镉主要是通过与壳聚糖表面基团(氨基和羟基)相互作用被吸附。
二氧化锰对镉的吸附很快,不同初始浓度的平衡时间为:0.5h(Co=0.5mg/L),4h(Co=1mg/L)和12h(Co=2mg/L),吸附动力学符合准二级动力学吸附模型;Freundlich模型较Langmuir模型能较好地拟合二氧化锰吸附镉的等温线;pH对吸附的影响较大,碱性条件下去除效果更好;二氧化锰对镉的吸附随无机盐浓度增加而受到抑制。二氧化锰除镉机理为:带正电的镉形态离子可以通过静电作用被吸附到带负电的二氧化锰表面,此外,镉与二氧化锰表面丰富的羟基,发生络合作用被吸附。
壳聚糖和二氧化锰对镉的吸附去除效能差异源于这两种材料表面结构和电荷性质不同、表面可提供的吸附点位的数量以及其与不同镉形态离子作用力大小的不同。
壳聚糖和二氧化锰应用于云南蒙自某冶炼厂含盐量较高的碳滤池和纳滤池出水中重金属镉的去除,实验研究表明壳聚糖和二氧化锰,两者联合处理效果显著,能达到镉的排放限值要求(≤0.005mg/L)。