污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

• 作者: 张凌 李德亮 李杰 王珍珍 种瑞峰
• 来源期刊: 河南大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 改性污泥 吸附 Cu(Ⅱ) Cr(Ⅵ) 动力学
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 化学与化工
• 页码范围: 80-86,93
• 页数: 8页
• 分类号: X799
• 语种: 中文

摘要

以剩余污泥为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为活化剂制取改性吸附剂,通过恒温水浴振荡静态吸附实验研究了改性吸附剂对含Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)废水的吸附性能.借助比表面积测定仪、红外光谱仪和扫描电镜仪对改性前后的污泥进行了表征.比较了污泥改性前后的吸附效果、考察了溶液初始pH、溶液初始浓度、吸附平衡时间、温度等因素对吸附效率的影响,同时,研究了改性污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学行为.结果表明,改性污泥吸附剂表面及孔洞均变得疏松和粗糙,且孔洞明显增大,BET比表面积为14.97 m2·g-1.改性后污泥对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附性能明显增加,在Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)初始浓度均为50 mg· L-1时,吸附剂投加量4g·L-1,反应体系温度25℃,pH为3.0,吸附平衡时间为30 min时,去除率比改性前分别增大了56.79％和47.60％;Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)离子最大理论吸附量分别达到21.06和14.85 mg·g-1.吸附机制分析表明,吸附等温线数据符合Langmuir模型,模型R2分别为0.998和0.999,存在单分子层吸附;在实验温度下(15、25、35、45℃)的吸附动力学实验数据符合准二级动力学模型,R2均达到了0.99以上,且随着温度的升高,吸附越容易进行,说明Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.改性吸附剂能够应用于含有重金属的废水处理,实现废物资源化利用.