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复合吸附剂对地下水Cr(Ⅵ)吸附性能研究

刘荣香  
【摘要】:铬是一种应用广泛的工业重金属,铬的化合物广泛应用于化工、轻工、冶金、纺织、机械等行业。Cr(Ⅵ)对人体有致癌,致畸,致突变的作用,是国际公认的三种致癌金属物之一。铬矿加工和化工生产中产生的含铬废水直接排放,铬渣堆放等问题都会严重污染地下水,而地下水一旦遭受污染就难以逆转,地下水污染问题亟待解决。 本研究可改善单一材料吸附Cr(Ⅵ)存在的缺陷,扬长避短,充分发挥复合吸附剂的优良特性。通过对两种复合吸附剂:高岭土负载壳聚糖和镁铝碱式碳酸盐改性天然沸石吸附Cr(Ⅵ)性能进行研究,探讨了各种实验条件对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。 确定高岭土负载壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)最佳反应条件为:壳聚糖与高岭土质量比为0.06,pH值为4,吸附时间60min,吸附剂用量为2.0g/L,此时去除率可达94.67%,Cr(Ⅵ)浓度由0.5mg/L降至0.026mg/L,低于0.05mg/L,满足地下水质量标准(GB/T14848-1993)Ⅲ类标准。镁铝碱式碳酸盐改性天然沸石吸附Cr(Ⅵ)的最佳条件结果表明:在最佳反应条件pH值为4-6,吸附剂用量为1.5g/L,吸附时间30min,Cr(Ⅵ)去除率可达95%,出水Cr(Ⅵ)浓度低于0.05mg/L,可达标。 两种复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Freundlich和Langmuir和D-R吸附等温模型,并且都主要以物理吸附为主。扫描电镜结果显示,负载壳聚糖后的高岭土微观表面发生了较明显的变化,出现簇状结构,孔隙度增大;改性之后天然沸石比表面积有所增大,表面能相应有所增高,可以看到明显的孔隙结构。并且利用高岭土负载壳聚糖和镁铝碱式碳酸盐改性天然沸石去除Cr(Ⅵ),原水Cr(Ⅵ)浓度分别在0.5-30mg/L和30-50mg/L时,有利于复合吸附剂高效发挥吸附性能。 两种廉价、高效的复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附研究可为地下水中Cr(Ⅵ)的去除提供理论和技术参考。


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