不同吸附材料对废水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学及机理

选择稻壳生物炭、钠基膨润土和天然硅藻土3种常见吸附材料,进行了系列吸附试验,并采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析对吸附材料进行了表征,研究3种吸附材料对污水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学及吸附机理,结果表明:3种吸附材料对Cd(Ⅱ)的吸附都符合准二级动力学模型,对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附均为物理-化学复合过程。生物炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附机制主要是其孔道内的钙氧化物以及表面的含氧官能团,膨润土和硅藻土则主要依赖于比表面积、表面微孔和双键官能团作用。

不同吸附剂对污水中Cd(Ⅱ)的吸附特征研究

吸附剂性质和投加量是污水吸附处理的关键参数,影响污水处理的成本和效率。选择稻壳生物炭、钠基膨润土和天然硅藻土3种常见吸附材料,研究对比了材料性质和投加量对Cd(Ⅱ)去除效果的影响。结果表明:3种吸附材料均在30 min时达到吸附平衡,最佳投加量分别为:生物炭10 g/L、膨润土5 g/L、硅藻土20 g/L,此时每种材料对Cd(Ⅱ)的去除率均达到最大,分别为96.0%、97.2%、58.5%。为含镉废水高效处理材料和投加量的选择提供了数据支撑。

抗坏血酸稳定纳米零价铁的制备及其在含Cd(Ⅱ)废水处理中的应用

利用液相还原法制备抗坏血酸稳定纳米零价铁(AAS-n ZVI)并将其应用于含Cd(Ⅱ)废水的处理。在确定最佳AAS/Fe^(2+)(摩尔比)的基础上,研究了AAS-n ZVI投加量、反应时间和溶液初始p H对Cd(Ⅱ)处理效果的影响,通过L_9(3~4)正交试验优化AAS-n ZVI处理含Cd(Ⅱ)废水的工艺条件;考察了AAS-n ZVI的空气稳定性及其处理含Cd(Ⅱ)废水的动力学特性;通过SEM和XRD对处理Cd(Ⅱ)前后的AAS-n ZVI进行形貌观测和表征分析。结果表明,AAS/Fe^(2+)(摩尔比)为1∶3时,AAS-n ZVI对Cd(Ⅱ)去除的去除效果最佳。AAS-n ZVI投加量、反应时间和溶液初始p H对Cd(Ⅱ)去除率的影响均达到显著水平(p<0.05),其中AAS-n ZVI投加量的影响达到极显著水平(p<0.01);其显著性大小依次为:AAS-n ZVI投加量>反应时间>溶液初始p H。在AAS-n ZVI投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始p H=6的最佳工艺条件下,含Cd(Ⅱ)废水(初始浓度20mg/L,溶液体积100m L)的去除率可达92.62%。AAS-n ZVI具有很好的空气稳定性,空气中放置15d的AAS-n ZVI对Cd(Ⅱ)的去除率仅下降1.99%。AAS-n ZVI对Cd(Ⅱ)的去除较好地符合准一级动力学模型,可用L-H动力学模型描述;AAS-n ZVI对Cd(Ⅱ)的去除是吸附和还原共同作用的结果。

巯基改性小麦秸秆对镉吸附与解吸的性能及机制

将小麦秸秆(WS)经碱预处理和巯基丙酰基改性后,制备出对Cd(Ⅱ)具有螯合作用的吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS).采用静态吸附实验、解吸实验和各种表征方法研究了MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附、解吸性能与机制.结果表明,当振荡速率为150r/min、吸附温度为30℃、吸附时间为2h、水样初始pH值为6.0时,MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附效果最佳,Cd(Ⅱ)初始浓度为100mg/L水样中Cd(Ⅱ)的最高去除率为97.21%.解吸剂HCl溶液和EDTA溶液对MPWS-Cd的解吸性能良好,最高解吸率均可达95%以上.MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir等温模型;MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附过程以及解吸剂对MPWS-Cd的解吸过程均符合准二级动力学模型,且均为自发吸热过程.MPWS中巯基、胺基、羟基、羧基参与了化学吸附中与Cd(Ⅱ)的配位反应,吸附机制主要包括配位作用、离子交换作用、静电吸附作用和物理吸附作用;HCl溶液对MPWS-Cd的解吸机制主要为质子化作用,EDTA溶液对MPWS-Cd的解吸机制主要为配位竞争作用.