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关键词：
厌氧折流板反应器,分区进水,颗粒污泥,生物活性
发表时间：
2012-08-13 09:41:28
电炉钢渣对水中Cu_2_Cd_2_和Pb_2_的去除作用
王美琪 | -> | 650| 0| 0.320232MB |钢渣,重金属,吸附动力学,吸附等温线,热力学
摘要: 以宝钢电炉钢渣为研究对象, 考察了钢渣对溶液中重金属离子Cu2+ 、Cd2+ 、Pb2+ 的吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学特征, 借助多种分析手段( XRD、BET 比表面分析、SEMPEDS 等) 对钢渣进行了理化性能测试和表征. 结果表明, 电炉钢渣对重金属离子的吸附速率较快, 吸附速率顺序为Cd2+ > Pb2+ > Cu2+ , 吸附过程符合一级动力学模型( R2 > 01 99) . 吸附等温实验结果表明, Langmuir 模型较为适合重金属离子在钢渣上的吸附, 实验条件下对Cu2+ 、Cd2+ 、Pb2+ 离子的最大吸附容量分别为01 101、01058、01120 mmol#g- 1 . 3 种重金属离子在钢渣上的吸附是一个吸热( $H0 < 0) 、熵值增大( $S 0> 0) 的自发反应过程( $G0 < 0) ,熵效应是吸附反应自发进行的主要驱动力. SEMPEDS 分析结果揭示了吸附前后钢渣表面形貌和化学成分的变化. 电炉钢渣以其低价、高效性在重金属废水处理中具有广阔的应用前景.
城市污水、工业废水是造成环境污染的主要污染源之一, 其中重金属废水污染尤为严重. 重金属废水排入天然环境后, 由于不能进行生物降解, 会通过沉淀、吸附及生物链不断富集[ 1] . 重金属元素大多具有较强的毒性, 当累积到一定浓度水平将对水体、土壤环境和人体健康产生严重的持久性危害[ 2] . 重金属废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、电解法、反渗透膜技术等, 但均存在各自的缺点. 吸附法是重金属废水处理的有效方法, 传统的吸附剂包括活性炭[ 3] 以及蒙脱石[2] 、沸石[ 4] 等天然矿物材料, 新型吸附剂主要有飞灰[ 5] 、钢渣[ 6] 等工业废物以及生物质类吸附剂[3, 7] , 新型吸附剂由于其成本低、处理效率高等优点受到研究人员的重视[7] .
钢渣是炼钢过程产生的固体废弃物, 由冶炼反应物、造渣材料以及侵蚀脱落的炉体等杂质组成,按照冶炼方法钢渣主要分为电炉钢渣、平炉钢渣、转炉钢渣. 我国钢铁工业的迅速发展同时带来了大量堆积的钢渣废弃物, 不仅侵占土地而且污染环境, 因此如何提高钢渣的利用率成为环保人员的棘手问题.钢渣可用于制造水泥、筑路与工程材料及农业肥料,近年来研究人员发现钢渣对废水中磷酸盐、有机物等污染物有良好的处理效果, 可用作人工湿地和土壤含水层处理填料[ 8, 9] , 但钢渣对重金属去除作用的研究较少, 且不够系统[ 6] . 本研究通过吸附实验考察了钢渣对溶液中重金属离子Cu2+ 、Cd2+ 、Pb2+ 的去除作用, 确定了钢渣对重金属离子的吸附动力学、热力学特征, 并通过SEMPEDS 分析比较了吸附反应
前后钢渣颗粒表面的变化.
钢渣是炼钢过程产生的固体废弃物, 由冶炼反应物、造渣材料以及侵蚀脱落的炉体等杂质组成,按照冶炼方法钢渣主要分为电炉钢渣、平炉钢渣、转炉钢渣. 我国钢铁工业的迅速发展同时带来了大量堆积的钢渣废弃物, 不仅侵占土地而且污染环境, 因此如何提高钢渣的利用率成为环保人员的棘手问题.钢渣可用于制造水泥、筑路与工程材料及农业肥料,近年来研究人员发现钢渣对废水中磷酸盐、有机物等污染物有良好的处理效果, 可用作人工湿地和土壤含水层处理填料[ 8, 9] , 但钢渣对重金属去除作用的研究较少, 且不够系统[ 6] . 本研究通过吸附实验考察了钢渣对溶液中重金属离子Cu2+ 、Cd2+ 、Pb2+ 的去除作用, 确定了钢渣对重金属离子的吸附动力学、热力学特征, 并通过SEMPEDS 分析比较了吸附反应
前后钢渣颗粒表面的变化.
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