几种吸附材料处理重金属废水的效果
摘要：用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。
关键词：吸附材料 重金属废水 吸附率 吸附量
近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。
1 材料与方法 1.1 试验材料
1.1.1 吸附材料 实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性。 所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处理7 h，4000转下离心分离30 min，洗涤，120 ℃下烘干过夜。改性高岭土的处理过程为：取5 g高岭土加入2 g SiO2，1 g Na2CO3，1 g KClO3放入研钵中研细，混匀，置于高温炉中，控制温度在800 ℃，恒温3 h。活性炭直接取自于资环实验室。黄褐土采自于安徽科技学院种植科技园，土壤样品采集后，风干，过100目筛备用。
1.1.2 含重金属废水 本试验所用含重金属废水均为自行配制的不同浓度重金属溶液。用硝酸铜、硝酸铬、硝酸铅和硝酸锌分别配制铬、铜、锌、铅摩尔浓度分别为0.10、0.05、0.01 mol/L的重金属废水。
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1.2 试验方法
分别称取1 g吸附材料（改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭、黄褐土）加入200 mL不同浓度的含重金属废水中，混合，振荡24 h后，过滤，并测定处理后的滤液中重金属的含量。用原子吸收分光光度计测定吸附平衡时溶液中的铬、铜、锌、铅的含量（测定需将平衡液稀释），并计算出溶液中剩余重金属的量。用差减法计算各种吸附材料吸附重金属的量。
2 结果与分析
不同重金属浓度下几种吸附材料对废水中不同重金属的吸附量和去除率见表1。
废水中重金属原来的浓度/（mol?L ） 0.1 0.05 0.01 吸附材料 吸附量吸附量 去除吸附量 去除去除-1-1-1/(mg?g ) 率/% /(mg?g ) 率/% /(mg?g ) 率/% 76.664.861.0活 性 炭 39.85 16.87 3.17 3 8 4 酸 改 性 71.858.243.637.35 15.15 2.27 高 岭 土 3 6 2 改 性 硅 55.047.234.628.61 12.28 1.80 藻 土 2 3 2 改 性 高 28.919.016.115.04 4.95 0.84 岭 土 2 4 9 17.113.5黄 褐 土 8.93 3.53 0.48 9.23 7 6 34.034.061.0活 性 炭 21.76 10.88 3.90 0 0 0 酸 改 性 1.92 3 1.28 4 0.77 12.0-1 高 岭 土 改 性 硅 藻 土 改 性 高 岭 土 黄 褐 土 活 性 炭 酸 改 性 高 岭 土 改 性 硅 藻 土 改 性 高 岭 土 黄 褐 土 活 性 炭 酸 改 性 高 岭 土 改 性 硅 藻 土 改 性 高 岭 土 黄 褐 土 12.16 10.24 0.98 46.19 19.5 38.35 34.53 1.50 155.50 62.10 121.18 109.96 4.81 19.00 16.00 1.53 71.06 30.00 59.00 53.12 2.31 75.12 36.00 58.54 53.12 2.32 9.6 4.95 1.00 23.35 11.53 19.83 18.31 0.94 84.71 38.48 62.12 59.46 2.78 30 15.47 3.13 71.85 35.47 61.02 56.33 2.89 81.85 37.18 60.02 57.45 2.69 3.07 1.66 1.02 4.62 1.70 3.12 2.53 0.78 19.98 8.12 12.34 12.22 0.63 0 48.00 26.00 15.94 71.00 26.22 48.00 39.01 12.04 96.52 39.22 59.63 59.01 3.03
几种吸附材料处理重金属废水的效果
