改性矿物材料钝化污泥土地利用过程中重金属的淋溶特性

为更好地评价污泥土地利用的环境安全性,研究了经改性矿物材料钝化处理的污泥重金属的淋溶释放特性,并利用一级动力学方程、修正Elovich方程、双常数速率方程和抛物线扩散方程进行拟合,探索其累积释放动力学。结果表明,污泥的加入显著提高了淋出液的pH和电导率,重金属(Cu、Cr、Zn)的浓度也明显增加。改性矿物材料的钝化处理能降低Cu、Cr的累积淋出量,对Zn的释放反而有活化作用。淋出液中Cu、Cr、Zn的最高质量浓度分别为1.49、0.081、1.45 mg/L,均低于《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅳ类限值。修正Elovich方程的拟合结果与重金属累积释放过程吻合度最高,Cu、Cr和Zn累积释放量拟合方程R^(2)分别为0.9751~0.9825、0.9118~0.9853和0.9314~0.9751,表明修正Elovich方程可较好模拟Cu、Cr、Zn的累积释放过程,可为调整钝化污泥添加量,减少重金属的淋出量提供理论依据。

碱改性凹凸棒土对Cu^2+吸附效果及其作用机理的研究

以改性凹凸棒土作为吸附材料,研究了搅拌时间、加热温度、氢氧化钠浓度对凹凸棒土进行改性,用改性凹凸棒土吸附Cu2+,通过正交实验确定了三个因素的影响顺序为:改性温度>改性时间>氢氧化钠浓度。当NaOH溶液浓度为5 mol/L,加热温度为90℃,搅拌时间为90 min时,改性凹凸棒土对Cu2+的吸附效果最佳。通过XRD、FTIR表征了改性凹凸棒土的结构变化,研究发现改性凹凸棒土对Cu2+吸附能力的增强可能是碱处理打开Si—O—Si(M)键,形成Si—O—基团,提高了改性凹凸棒土的表面电负性;此外,凹凸棒土中部分高价阳离子(Al3+)可能被溶液中的Na+所替代,也会导致电负性的增加。