去除废水中铅离子工艺

Posted 2023-01-13 重金属

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[摘要]沸石是一种天然、有效、廉价的吸附材料，对铅离子有很强的选择吸附性，在废水处理中具有很好的应用前景。文章主要探讨沸石
去除废水中铅离子的机理、影响因素及沸石的改性。
[关键词]沸石；吸附；铅离子；改性；废水

Study on Removing Lead Ion(Ⅱ) from Wastewater by Zeolite
Guo Xiaofeng, Wang Sanfan (School of Environmental and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)

Abstract: Zeolite is a natural, effective and cheap adsorption material. Duing to its good property of selective adsorption to lead ion, it had a wide application
prospect in wastewater treatment. In the paper, it widely discussed the mechanism of removing lead ion from wastewater by zeolite, influencing factors and the
modification of zeolite.
Keywords: zeolite；adsorption；lead ion (Ⅱ)；modification；wastewater

随着社会的发展，大量未经处理的重金属废水直接排入天然水体，造成了巨大的危害。其中重金属铅的污染事故更为突出，仅2010年中国就发生了9起血铅事件。铅离子和可溶性铅盐都是有毒的，能对人体健康和植物生长造成危害。它可毒害人的神经和造血系统，引起痉挛、神经迟钝及贫血等，尤其是影响儿童的发育。所以，中国生活饮用水水质国家标准(GB5749-2006)将铅离子含量调整为0.01 mg/L；对植物的危害主要是通过植物根部吸收进入植物体内，过量则直接影响植物的生长发育，严重时导致植物的枯萎及死亡。同时未经处理的工业废水进入自然水体会污染饮用水源，因此工业污染物排放标准(GB25466-2010)将我国工业废水铅离子最高容许排放质量浓度为0.5 mg/L。

针对含铅废水多采用离子交换、化学沉淀、液膜法和生物吸附法等方法处理，但由于其处理费用高、技术难度大及吸附时间长而受到限制。由于沸石独特的结构，它对重金属有很好的去除作用，成为当前环境研究的热点[1-3]。国外对沸石研究开始涉及到产业化及规模化应用上，国内作了大量关于沸石处理重金属铅离子的实验室研究，但因为沸石产地、材质、试验水质及干扰条件等诸多因素的影响还不够深入。所以，文章主
要对沸石去除废水中铅离子的机理、影响因素、沸石的改性以及沸石研究的发展等方面进行探讨，以期对以后的研究及应用提供理论指导和支撑。。

1 沸石去除铅离子的机理
1.1 沸石的组成和结构特性
天然沸石是一族含水铝硅酸盐矿物，其主要化学成分是SiO2，其次是Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和Na2O等。天然沸石晶体具有四面体骨架，其中构成沸石晶体的基本结构单元是硅氧(SiO2)和铝氧(Al2O3)四面体。这些硅、铝氧四面体通过处于顶点的氧互相连接起来，由于铝原子是三价，使铝氧四面体带有一个负电荷。为保持电中性，在铝(硅)氧四面体附近必须有一个带正电荷的金属阳离子[4]。由于沸石的独特的结构特点，使其适合吸附金属阳离子。

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