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高嶺土吸附處理不同重金屬離子的對(duì)比分析

時(shí)間:2014-05-08 09:50:19

作者:世邦機(jī)器

另外,在不同吸附量下,重金屬離子的解吸率是不同的。3種重金屬離子在高嶺石原土和高嶺石-胡敏酸復(fù)合體上的解吸率隨解吸前吸附量的增加而增大,它們?cè)陴ね恋V物上的解吸率依次為Cd2+>Cu2+>Cr3+,在高嶺石-胡敏酸復(fù)合體上的解吸率略高于原土上的解吸率。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),復(fù)合體上Cu2+的理想解吸率為44.61%,Cd2+理想為46.21%,Cr3+理想為25.04%;在原土上Cu2+的理想解吸率為40.13%,Cd2+理想為45.32%,Cr3+理想為22.76%。這樣看來(lái),Cr3+的表面絡(luò)合和化學(xué)吸附所占的比重較大,而Cu2+、Cd2+的離子交換和物理吸附所占的比重相對(duì)更大??赡苁侵亟饘僭诘V物表面已經(jīng)形成的固溶體或表面沉淀擴(kuò)散到高嶺石的晶格結(jié)構(gòu)中或進(jìn)入小的孔隙中的重金屬離子也難解吸之故。由此可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)條件下吸附與解吸并不是完全可逆的過(guò)程,可用Langmuir方程和Freundlich方程擬合解吸等溫線。

Susmita SenGupta(2006)分別利用聚羥基鋯和四丁基衍生物對(duì)高嶺石和蒙脫石進(jìn)行改性,用于去除水中的Cd2+。這個(gè)時(shí)候就要注重高嶺土加工,用精細(xì)手法提純出來(lái)的高嶺土價(jià)格也是相對(duì)較高的,發(fā)現(xiàn)溶液的pH值對(duì)吸附量的影響較大,而蒙脫石的吸附量為高嶺土的3倍以上。Adestrongowale等(2008)利用三聚磷酸鈉改性后的高嶺土吸附溶液中的Pstrong2+和Cd2+也表現(xiàn)出較好的去除效果。

余貴芬等(2002)研究了鎘和鉛兩種重金屬在蒙脫土和高嶺土上的吸附,以及外加腐殖酸的3種組分(富里酸、棕色胡敏酸和灰色胡敏酸)的影響,鎘、鉛在黏土上的吸附隨著介質(zhì)pH值的升高而增加。在pH值4〜8范圍內(nèi),鎘在高嶺土上的吸附量因富里酸而降低,因兩種胡敏酸而升高;當(dāng)pH值高于6時(shí),吸附量急劇增加。而外加富里酸使得鉛在黏土上的吸附在pH值高于6時(shí)意外出現(xiàn)隨著介質(zhì)pH值的升高而降低的趨勢(shì)。

張晶等(2010)在研究高嶺土吸附單體污染物Cd2+和對(duì)硝基苯酚的基礎(chǔ)上,研究了高嶺土在Cd2+/對(duì)硝基苯酚復(fù)合污染體系中的吸附行為。結(jié)果表明,單一的對(duì)硝基苯酚和Cd2+在高嶺土上的吸附與溶液pH值和初始濃度密切相關(guān),對(duì)硝基苯酚的吸附以分配作用為主,而Cd2+則以表面吸附作用為主;在復(fù)合體系中,低濃度時(shí)的對(duì)硝基苯酚在高嶺土上的吸附以表面吸附為主,從而與Cd2+產(chǎn)生激烈的競(jìng)爭(zhēng)吸附,使對(duì)硝基苯酚的去除率從56.34%上升到71.23%,而Cd2+受對(duì)硝基苯酚競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響,在高嶺土上的吸附被抑制,去除率從82.29%降到60.19%;高濃度時(shí)對(duì)硝基苯酚在高嶺土上的吸附以分配作用為主,因此Cd2+的存在對(duì)對(duì)硝基苯酚影響不大。

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更為重要的是,在進(jìn)行飲用水預(yù)氯化和消毒時(shí),氯與水中有機(jī)物,如腐殖酸和富里酸等,發(fā)生氧化反應(yīng)和親電取代反應(yīng),產(chǎn)生易揮發(fā)和不易揮發(fā)的氯化有機(jī)物,如三鹵甲烷(THM)和鹵乙酸(HAA)等消毒副產(chǎn)物(DBP),這些鹵化有機(jī)化合物多是致癌物或誘變劑。

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