柠檬酸盐络合铜在污泥上的吸附

Posted 2023-01-13 重金属

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摘要：利用二沉池污泥进行吸附柠檬酸盐络合铜实验。研究了吸附动力学、热力学、液固比以及pH值对吸附的影响,同时对比污泥吸附前后FTIR光谱推测吸附主要基团。

结果表明,吸附速率受多种机制共同影响;准二级动力学模型能较好地描述污泥吸附柠檬酸盐络合铜动力学数据;增加液固比,总铜去除率下降;偏酸性环境下污泥对络合铜吸附效果较优;吸附过程符合Langmuir等温模型;红外光谱特征分析表明,污泥含有的—OH、酰胺基、—COO-、硅酸盐物质可能是污泥吸附络合铜的主要活性基团。

络合重金属废水主要来源于电镀行业、农药行业、油漆行业和机械加工制造行业等。废水中的重金属进入环境后难以被生物降解，并通过多种途径参与食物链循环，最终在生物体内富集，严重影响生物体正常新陈代谢，危害生物体的健康。近年来，我国的“锰三角”问题、各地的“血铅事件”表明重金属污染已经成为严重影响我国可持续发展和损害群众健康的突出环境问题。刚通过的“十二五”规划更是将治理重金属污染作为环保工作重点。

常用的重金属废水处理方法有：化学沉淀法、还原法、电化学法、物理吸附法、膜分离法和生化法。其中以吸附法回收处理重金属废水具有成本低、操作简单等优势。近年来利用污泥吸附重金属已有大量的研究和报道，但存在络合剂时重金属在污泥上的吸附研究较少。本研究以污泥作为吸附剂，在不同条件下考察了柠檬酸盐络合铜在污泥上的吸附动力学及热力学，并利用红外光谱仪对吸附前后污泥进行表征，推测主要吸附基团。

1实验部分

1.1仪器及试剂

实验所用药品均为分析纯。污泥选用南京城东污水处理厂二沉池污泥，经实验室测试得MLVSS/MLSS=0.24，BET分析得出比表面积为10.16m2/g，孔径分析得平均孔直径为4mm。所有原料均取自同一个批次以保证实验结果的可比性。取回污泥烘干后碾碎备用。。

柠檬酸盐络合重金属废水由柠檬酸三钠和硫酸铜配成，C总铜=20mg/L。

1.2实验仪器

THZ-82恒温振荡器，Nicolet iS10傅立叶红外光谱仪，孔径分析仪V-Sorb2800，BS-210-S分析天平，722型光栅分光光度计PHB-5型携式PH计，锥形瓶、容量瓶若干。

1.3实验方法

1.3.1动力学实验

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