四种吸附剂材料对镉去除及硬水软化的研究

摘要

以核桃壳和杏仁壳为原料,经高温热解成生物炭再利用酸、碱修饰对其进行改性制备成吸附剂材料,同时以矿物吸附剂(蛭石)和竹炭作为对比材料,比较了四种改性吸附剂对镉(Cd),以及对硬水中钙(Ca^(2+))、镁(Mg^(2+))的吸附性能,考察了吸附剂投加量对Cd去除和硬水软化处理效果的影响,初步探讨了吸附机制。结果表明:果壳生物炭经酸碱改性后吸附能力显著提升。竹炭和杏仁壳炭对Cd的吸附效果相当(去除率分别为99.2%,99.1%),核桃壳炭次之(93.8%),蛭石对Cd的去除受Cd浓度影响较大,而杏仁壳可以净化不同程度Cd污染废水。核桃壳和杏仁壳炭对Ca^(2+)和Mg^(2+)的吸附能力强,二者在最小投加量(1 g)时即可将水的硬度降至饮用水标准值(450 mg·L^(−1),以CaCO_(3)计)以下,对Ca^(2+)、Mg^(2+)的去除率最高可达83.6%,而竹炭和蛭石对硬水基本没有软化效果。因此,改性果壳生物炭可用于低浓度污染饮用水深度净化处理,在实际工艺设计时应根据参考水质标准特别考虑生物炭吸附剂的使用量。