腐殖酸对生物炭去除水中Cr（Ⅵ）的影响机制研究

• 作者: 丁文川 徐茜 曾晓岚 王定勇 田秀美 艾小雨 陈健康
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 生物炭 六价铬 腐殖酸 吸附 还原作用 重金属 污泥
• 年，卷（期）: 2012,（11）
• 页码范围: 3847-3853
• 分类号: X703.1
• 语种: 中文

摘要

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr（Ⅵ）,研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响.结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型.在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20 g·L^-1,Cr（Ⅵ）初始浓度在50～800 mg·L^-1范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为.加入腐殖酸（20 mg·L^-1）后拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg·g^-1,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg·g^-1提高近1倍.在pH 2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小.腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高.红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C—H和环状结构上的CC等化学活性官能团与Cr（Ⅵ）的吸附有关.结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是：腐殖酸提高了Cr（Ⅵ）在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr（Ⅵ）的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的去除.