粉煤灰和生物炭去除废水中汞和镉的研究

来源 :天津师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshichuanqi007
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随着生产力的发展,工业生产、家庭生活等产生的污水也越来越多,水体重金属污染成为近几年来的一个热点话题。汞污染和镉污染,都是比较常见重金属污染。这两种金属一旦进入水体,必然会给生态环境以及人类自身健康安全带来强大的隐患。
  如今,处理废水重金属污染的技术也越来越先进,去除废水中重金属的方法也愈加成熟。吸附法由于其效率高、操作简捷等特点,对其研究也越来越多。而粉煤灰与生物炭都具有来源广泛、成本低的特点,且均为工业或者生活废弃物。本研究通过将天津市静海区某污水处理厂的废水作为原始废液,天津市某电厂的废弃粉煤灰以及废弃椰壳、杏壳制作的生物炭作为吸附剂,并改变相应的环境因子,来探究粉煤灰和生物炭的去除机理。主要如下:
  1.将废弃椰壳与杏壳机械粉碎至颗粒状。通过加热制作成生物炭,并放置玛瑙研磨机中进行研磨,直至呈粉末状。通过SEM扫描电子显微镜分别对其性质进行分析,发现其具有表面积大、孔隙丰富的特点。
  2.通过多组实验发现吸附剂为1g粉煤灰和2g椰壳生物炭、在pH=9、温度30℃、废液初始浓度为20mg/L的条件下吸附效果最好,对Hg和Cd的去除率均能达到99%以上。
  3.通过改变环境因子,如pH值、反应温度、吸附剂投加量等,发现以上环境因子对去除效过均有影响。说明在实践中可以通过改变pH值、反应温度、吸附剂投加量等控制废水中汞和镉去除效果。
  4.X射线光电子能谱分析(XPS)的扫描图谱显示,在反应后Hg和Cd均吸附在吸附剂上,且吸附效果较好。
  5.通过采用准二级动力学方程,对改变吸附过程中的环境因子研究进行拟合,拟合结果表明本研究符合准二级动力学模型,拟合函数方程的相关系数均高于0.999。
  因此,粉煤灰和生物炭作为成本低、效率高的吸附剂,对废水中Hg和Cd有良好的去除效果,且实现了废弃物的回收利用,进而达到以废治废、以废治污的目的。
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