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好氧颗粒污泥对Pb (Ⅱ)、Cu (Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的研究

NGUYEN DINH TRUNG  
【摘要】:好氧颗粒污泥对Pb (II)、 Cu (II)和Cd(Ⅱ)吸附的研究 随着世界人口的增长和工业的发展,重金属对水资源的污染越来越严重。金属废水处理技术很多但各有利弊,其中生物吸附是一种具有吸引力的金属废水处理技术。论文选用城市污水处理过程中产生的副产物—好氧颗粒污泥作为Pb2+, Cu2+,Cd2+的吸附剂开展相关工作,研究方向明确,具有重要的理论意义与实用价值。 好氧颗粒污泥作为新型吸附剂,考察了颗粒污泥对Pb2+Cu2+和Cd2+的吸附性能。通过研究证实好氧生物质适合对废水中Pb2+, Cu2+Cd2+的去除,去除效率是活性炭等吸附剂的6倍,最佳的pH范围为4.0—5.0,吸附平衡时间为20—30分钟,研究表明吸附剂对Pb2+, Cu2+和Cd2+离子的吸附过程均符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,对Pb2+, Cu2+和Cd2+的最大吸附容量分别为0.84,0.92和1.50(mmol/g)通过批处理研究,吸附过程遵循拉格尔格伦一级和伪二级模型,而伪二级模型更能精确地描述吸附动力学过程,并发现Langmuir和Freundlich等温吸附模型与无活性生物质吸附重金属离子的吸附和脱附数据相吻合;在批处理实验中,对比研究了活性好氧生物质、无活性好氧生物质以及用氢氧化钙预处理后的活性好氧生物质(Ca-生物质)对Pb2+Cu2+, Cd2的吸附能力,结果表明活性好氧生物质的吸附能力优于无活性好氧生物质,但用氢氧化钙进行预处理后二者相差无几;但在连续试验中,则得出了无活性好氧生物质具有较高的处理效率并更容易用于废水处理的结论,则得出了无活性好氧生物质具有较高的处理效率并更容易用于废水处理的结论,而且发现在多离子共存体系中,无活性生物质对Pb2+, Cu2+, Cd2+三种离子亲和力的顺序为Pb2+Cu2+Cd2+,认为对Pb2+, Cu2+, Cd2三种离子的生物吸附位为羧酸盐、胺、磷酸盐集团,吸附过程遵循离子交换、络合和微量沉淀,其中离子交换为主要吸附机理,红外光谱分析结果表明,好氧颗粒污泥中含有羧基、羟基和氨基等官能团,其中的羧基、羟基和氨基参与了对Pb2+, Cu2+, Cd2+的吸附。


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