市政污泥陶粒对Cd^(2+)吸附特性的影响

为拓展市政污泥资源化利用和无害化处理途径,本研究以市政污泥、黏土和膨润土为原料,采用高温烧结技术制备市政污泥陶粒,以含Cd^(2+)废水为污染物,考察市政污泥陶粒添加量、溶液初始pH值、吸附时长及Cd^(2+)初始浓度对陶粒吸附性能的影响,研究其吸附动力学与等温吸附特性,并借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,揭示其吸附机理。结果表明:①烧结后,市政污泥陶粒表面粗糙、孔隙结构及官能团丰富;②石英(SiO_(2))、莫来石(Al_(6)Si_(2)O_(13))、钙长石(CaAl_(2)Si_(2)O_(8))和赤铁矿(Fe_(2)O_(3))是市政污泥陶粒的主要晶相,吸附Cd^(2+)后矿物成分不变;③在特定条件(陶粒添加量50 g、Cd^(2+)初始浓度300 mg/L、吸附时间120 min、pH值6)下,Cd^(2+)去除率高,表明陶粒具备高效吸附Cd^(2+)的能力;④市政污泥陶粒对Cd^(2+)的吸附包含物理吸附和化学吸附两种吸附方式,相较于准二级动力学模型,更符合准一级动力学模型,市政污泥陶粒对Cd^(2+)的吸附既存在单层吸附,又存在多层吸附,吸附机制较复杂。研究结果可为市政污泥的资源化利用以及对Cd^(2+)污染物的处理提供科学依据和技术支持。