吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展

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1、吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展摘要：本文綜合敘述Y近三年吸附法處理重金屬?gòu)U水的研宂。重點(diǎn)介紹了吸附溫度、吸附劑用量、接觸時(shí)間、重金屬濃度、溶液pH值吸附劑比表面積對(duì)吸附效果的影響。并對(duì)活性炭、沸石、殼聚糖、膨潤(rùn)土、生物吸附劑、廢棄農(nóng)作物、納米材料、離子交換樹脂和高分子吸附劑處理重金屬?gòu)U水研究進(jìn)展。同時(shí)展望了吸附法處理重金屬?gòu)U水的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：重金屬離子吸附廢水眾所周知，我W是一個(gè)水資源極度匱乏的W家，雖然中國(guó)水資源總量居世界第六位，但是人均占有量卻不足世界平均值的四分之一。尤其是近幾十年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，礦業(yè)

2、、化工、電子、儀表等許多行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生火量重金屬?gòu)U水，造成了嚴(yán)重的重金屬離子污染。這是一種極其嚴(yán)重的污染悶題，常見的三廢污染物通過(guò)空氣、土壤，尤其是食物鏈將重金屬直接或間接的轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)，對(duì)人的生存和身心健康造成了嚴(yán)重的危害。近年來(lái)，由于吸附法處理重金屬?gòu)U水具有高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)已引起環(huán)保界的廣泛關(guān)注。木文綜述了吸附法的吸附機(jī)理，影響吸附的相關(guān)因素和常用吸附劑及其在重金屬?gòu)U水處理中的應(yīng)用。1吸附法的分類和機(jī)理吸附法是利用多孔性固體吸附劑來(lái)處理廢水的方法。根據(jù)吸附劑和吸附質(zhì)之間發(fā)生吸附時(shí)作用力性

3、質(zhì)的不同,可將吸附分為3類一物理吸附（由分子間作用力而產(chǎn)生的吸附）、化學(xué)吸附（由化學(xué)鍵力引起的吸附）和交換吸附（溶質(zhì)的離子由于靜電引力而聚集在吸附劑表面的帶電點(diǎn)上并置換出原先閥定在這些帶電點(diǎn)上的其他離子）。1.1物理吸附物理吸附是吸附劑通過(guò)分子間作用力吸附重金屬。常用的活性炭、分子篩、沸石等廉價(jià)易得的吸附劑，具有較高的比表面積或表面具有大量微孔、空腔、通道等高度發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)也有高效的吸附效果，可循環(huán)利用。常用的活性炭、分子篩、沸石等廉價(jià)易得的吸附劑，具有較高的比表面積或表面具有大量微孔、空腔、通道等高度發(fā)達(dá)

4、的空隙結(jié)構(gòu)，同吋也有高效的吸附效果，可循環(huán)利用。1.2化學(xué)吸附化學(xué)吸附是通過(guò)電子轉(zhuǎn)移或電子對(duì)共用形成化學(xué)鍵或生成表面配位化合物等方式產(chǎn)生的吸附。產(chǎn)生化學(xué)吸附的吸附劑分子通常含有羥基、氨基、狻基等具有優(yōu)良的吸附、螯合、交聯(lián)作用的基閉，能夠與廢水中的重金屬離子進(jìn)行螯合，形成具有網(wǎng)狀籠形結(jié)構(gòu)的化合物，有效地吸附重金屬離子，或是與重金屬離子形成離子鍵、共價(jià)鍵以達(dá)到吸附重金屬離子的目的。2影響吸附的因素影響吸附的因素有很多，常見的有溫度、吸附劑的用量、吸附時(shí)間、重金屬的初始濃度以及溶液的pH值等。2.1吸附溫度一定條件下溫度

5、對(duì)吸附有不同程度的影響。段孟辰［11等選取活性炭與板栗殼作為吸附劑，研究在不同的時(shí)間及溫度下，這2種吸附劑對(duì)廢水中的Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能影響。研究發(fā)現(xiàn)，，溫度對(duì)Zn2+的吸附率影響都不人;吸附Cu2+時(shí)，活性炭受溫度的影響大于板栗殼，其吸附率隨溫度的升高而減小;Pb2+和Cd2+的吸附受溫度影響明顯，均是40°C時(shí)吸附率較高，但板栗殼〉活性炭，且Cd2+〉Pb2+。2.2吸附劑的用量一般隨著吸附劑用量的増加，吸附效果越好，因?yàn)樵黾游絼┑挠昧恳簿驮黾恿巳芤褐械奈轿稽c(diǎn)。劉曉紅［2］等采用

6、均勻設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，研究了2種核桃果皮炭粉對(duì)Cr、Cu和Cd等重金屬離子的吸附最優(yōu)條件以及對(duì)3種離子吸附的影響因素。結(jié)果表明，核桃皮碳粉對(duì)三種金屬離子吸附最佳用量分別為：2.4g、5.4g、0.4go2.3接觸時(shí)間一般在開始吸附的一段時(shí)間內(nèi)，吸附劑能快速的吸附溶液中的重金屬離子，而后會(huì)隨著時(shí)間的增加而逐漸達(dá)到平衡。施瑛［3］等利用鉛離子印跡和非印跡磁性材料，研究?jī)煞N材料對(duì)Pb(II)的吸附去除行為，探究了pH、反應(yīng)吋間、Pb(II)初始濃度等因素對(duì)Pb(II)吸附能力的影響。結(jié)果表明，隨著溶液屮Pb(II)初始濃度

7、的增加，鉛印跡磁性材料對(duì)Pb(II)的吸附量先是急劇上升，然后達(dá)到飽和吸附。2.4重金屬離子濃度一般情況下，廢水中重金屬離子的初始濃度會(huì)影響到去除重金屬所使用的方法，如廢水溶液屮重金屬離子的初始濃度較高時(shí)，可能先選擇沉淀法、再采用表面絡(luò)合為主的化學(xué)吸附方法，也可能采用多種復(fù)合吸附劑進(jìn)行吸附處理。鄒鵬［4］等以活性炭纖維為吸附劑，研宄吸附劑投加量、時(shí)間、初始溶液pH和重金屬濃度等影響因素對(duì)二元溶液中Pb(II)和Cd(II)去除效果的影響。結(jié)果表明，，隨著初始Pb(II)濃度的增加，Pb(II)的吸附容量呈直線趨勢(shì)增

8、加。隨著Cd(II)濃度的增大，Cd(II)的吸附容量先增大后減小，并在Cd(n)濃度為80.0mg/L時(shí)達(dá)到最大值(53.5mg/g)。2.5溶液的pHpH是影響吸附的重要因素之一。劉元偉［16］等以沸石負(fù)載納米二氧化硅為吸附劑吸附Cd2+，結(jié)果表明，在pH值為2.0?6.0時(shí)，隨著溶液pH值升高，負(fù)載沸石的納米二氧化硅對(duì)鎘離子的吸附量增大。劉羽佳［5］等