改性粉煤灰去除废水中重金属离子的研究

摘要

重金属是常见的环境污染物，主要来源采矿、冶金、化工、电镀、皮革等工业排放的废水和固体垃圾填埋厂的滤液。重金属主要通过食物链进入人体并在人体内积累，产生很强的污染生态效应。对重金属废水的处理，以及对其中有用金属的回收一直以来都是研究领域的研究热点。粉煤灰应用于废水处理，具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。改性处理能大大提高粉煤灰的吸附性能，并能有效吸附水溶液中的重金属离子。 本课题第一步对粉煤灰的改性进行了研究，实验结果表明，粉煤灰经1mol/L，盐酸和1mol/L，硫酸的混合酸在80℃下浸泡60min，其中盐酸、硫酸体积比为1：3，粉煤灰与酸的固液比为1/8(g/mL)，在浸泡过程中加入铁粉0.2g/L，氯化钠0.3g/L，得到去除效果好的改性粉煤灰。 课题第二步，用第一步制成的粉煤灰为主要原料，对模拟含Cd2+、．Pb2+、Cu2+的废水进行了实验，实验结果表明，废水中Cd2+、Pb2+、Cu2+的初始浓度、粉煤灰用量、pH值、吸附时间等因素均能影响粉煤灰对Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附效果。在Cd2+、Pb2+、Cu2+初始浓度均为40mg/L，PH=7，搅拌2h，粉煤灰的投加量分别为14、10、12g/L的条件下，Cd2+、Pb2+、Cu2+的去除率分别达到96.53％、99.21％、97.49％。粉煤灰对Cd2+、pb2+、Cu2+的吸附等温线符合Freundilich和Langmuir两种模式。 课题第三步是对第二步的进一步研究，在多元重金属离子混合体系吸附实验中，发现当pb2+与其他两种金属离子分别混合后，有利于其余两种重金属离子的去除，而当Cd2+作为干扰离子加入Cu2+的溶液中或将Cu2+作为干扰离子加入Cd2+的溶液中，粉煤灰对以上两种金属离子的去除率均降低，说明CU2+、Cd2+混合时会互相干扰，影响吸附效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1重金属污染的来源与现状

1.2重金属污染生态效应及特点

1.2.1重金属污染效应

1.2.2重金属污染特点

1.3传统重金属废水处理方法概述

1.3.1化学法

1.3.2物理化学法

1.3.3生物法

1.4粉煤灰的理化性质及其在环境中的应用

1.4.1粉煤灰的结构及特性

1.4.2粉煤灰的应用

1.5研究目的及意义

第2章改性粉煤灰的研制

2.1引言

2.2实验材料与方法

2.2.1主要仪器

2.2.2粉煤灰来源

2.2.3实验设计

2.2.4实验方法

2.2.5测定项目

2.3结果与讨论

2.3.1粉煤灰的量的影响

2.3.2铁粉的量的影响

2.3.3活化温度的影响

2.3.4活化时间的影响

2.3.5 NaCl的量的影响

2.3.6盐酸和硫酸体积比的影响

2.3.7粉煤灰量和酸量的固液比对效果的影响

2.4本章小结

第3章改性粉煤灰去除废水中铜、铅、镉离子的研究

3.1引言

3.2实验材料与方法

3.2.1主要仪器

3.2.2粉煤灰来源

3.2.3重金属离子去除率测试方法

3.2.4实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1吸附剂粉煤灰用量对吸附效果的影响

3.3.2 pH对去吸附效果的影响

3.3.3吸附时间对吸附效果的影响

3.3.4金属离子初始浓度对吸附效果的影响

3.3.5吸附温度对吸附效果的影响

3.3.6吸附等温线

3.3.7粉煤灰吸附性能的再生

3.4本章小结

第4章粉煤灰对复合金属废水离子吸附研究

4.1引言

4.2实验材料与方法

4.2.1主要实验仪器

4.2.2实验药品

4.2.3重金属浓度和去除率的测定方法

4.2.4测试方法

4.3结果与讨论

4.3.1 Pb2+作为干扰离子的影响

4.3.2 Cd2+作为干扰离子的影响

4.3.3 Cu2+作为干扰离子的影响

4.3.4 Cd2+、Pb2+、Cu2+中任意两种混合作为干扰离子的影响

4.4本章小结

结 论

参考文献

附录攻读硕士学位期间发表的论文目录

致 谢