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水处理厂铝污泥吸附重金属的特性分析

发布时间:2021-01-18 17:13所属分类:工程硕士浏览:200次

学霸论文网是一家专业提供论文定制修改服务的网站,上10年的论文经验,无论是本科论文、硕士论文还是MBA论文,博士论文,我们都能为您提供方便、快捷、安全的论文服务。以下是学霸论文网小编为您整理的一篇MPA论文MBA论文工程硕士论文毕业论文范本,本文是关于水处理厂铝污泥吸附重金属的特性分析。本论文将对铝污泥吸附重金属的特性进行分析,对重金属的控制和铝污泥资源化提供理论依据。本研究以重金属污染评价及治理为前提,以目前水厂铝污泥产量大、处置难为背景,结合铝污泥具有较高的比表面积和孔隙率以及多样的无定形的铝(氢)氧化物的特点,使用简单低廉的水厂污泥进行来对水中重金属进行吸附研究。代写一篇硕士论文、MBA论文多少钱!
摘 要 随着城市化的进程不断加快,土壤环境安全问题和水体重金属污染问题越来越受到人们的关注。重金属本身的高致毒性和在生物体内的累积性,使得其对环境和生物都造成了严重影响。给水厂铝污泥(Al-WTR)具有孔隙发达、比表面积大、含有较多铝氧化合物特点,具有作为廉价高效吸附剂的潜在性能,利用水厂污泥作为吸附剂来去除重金属,不仅可以控制水土环境中重金属污染等问题,还可以将水厂污泥固体变废为宝解决污泥处置的难题。由于重金属的难降解性和蓄积性,其危害难以估量,使得去除重金属污染成为亟需面临的问题,因此对重金属的污染防治和水厂铝污泥的合理资源化利用成为本论文的研究重点,本论文将对铝污泥吸附重金属的特性进行分析,对重金属的控制和铝污泥资源化提供理论依据。

  
  使用给水厂铝污泥作为吸附材料,采用 XRF(射线荧光光谱法)研究了水厂污泥的主要组分,研究了不同粒径的铝污泥、pH、初始浓度和温度对污泥吸附重金属的影响。通过吸附动力学、热力学和吸附等温线模型对水厂污泥吸附铅、铬、汞进行了研究。通过静态吸附试验对二元重金属及三元重金属竞争吸附的机理及特性进行了研究,并对二元及三元重金属吸附过程中的相互作用进行了分析。主要结论如下:
  
  (1) 一元系统中,pH、污泥粒径、吸附时间、重金属初始浓度,温度等都对污泥吸附重金属离子有重要影响。水厂铝污泥对 Pb2+、Cr6+、Hg2+、Cd2+四种重金属的最大吸附量分别为70.00mg/g、40.15mg/g、69.13mg/g、24.38mg/g。随着 pH 的升高,Pb2+、Hg2+的吸附量随之增大,而 Cr6+的吸附量在 pH>2 时显着降低;水厂污泥粒径减小会增加污泥对重金属的吸附能力,吸附量的增加是由于粒径减小后污泥比表面积增大而能够提供更多的吸附接触位点;Pb2+、Cr6+、Hg2+三种离子的吸附随着时间的延伸都是大致分为快速增长阶段和缓慢平衡阶段的模式。初始浓度的增加能够有效增加三种重金属离子的平衡吸附量;升高温度有利于水厂污泥对三种重金属的吸附。
  
  (2) 多元系统中,Pb2+和 Hg2+表现出较强的吸附竞争作用,而在 Cr6+和 Hg2+共存时,在水厂污泥上的吸附表现为协同促进作用,在各种因素作用下,水厂污泥对四种重金属 Pb2+、Cr6+、Hg2+、Cd2+的吸附顺序为 Pb2+>Hg2+>Cd2+>Cr6+,其中 Pb2+和 Hg2+对水厂铝污泥的结合能力远高于 Cd2+和 Cr6+。四种重金属的吸附速率顺序为 Hg2+>Pb2+>Cd2+>Cr6+,Hg2+达到吸附平衡的时间要远快于其他三种金属。
  
  (3) Al-WTR 对 Pb2+、Cr6+、Hg2+的吸附均适用于准二级动力学方程,说明化学吸附占据主导地位, Langmuir 模型能够更好地对三种重金属吸附行为进行拟合,吸附过程均朝向吸热的、熵增的、自发的进行反应,升高温度更便于 Al-WTR 对重金属的吸附。
  
  (4) 吸附机理研究表明,铝污泥对 Pb2+的吸附涉及到静电作用、离子交换和共沉淀相互作用的结果;对 Hg2+的吸附是综合作用的结果,包括静电作用,颗粒内扩散机制,以及与含氧官能团的反应等共同作用;Al-WTR 对 Cr6+的去除是吸附-还原共同作用的结果。

水处理厂铝污泥吸附重金属的特性分析

  
  关键词:  铝污泥,吸附,Pb(Ⅱ),Cr(Ⅵ),Hg(Ⅱ),Cd(Ⅱ)。
  

  Abstract

  
  With the acceleration of urbanization, soil environmental security and heavy metal pollution in water are attracting more and more attention. The high toxicity of heavy metals and their accumulation in organisms cause serious effects on the environment and organisms. Al-WTR has the characteristics of well-developed pores, large specific surface area and more alumino-oxygen compounds, which has the potential performance as a cheap and efficient adsorbent. The use of wastewater treatment residuals as an adsorbent to remove heavy metals can not only control the heavy metal pollution in the soil and water environment, but also solve the problem of sludge disposal. Due to the difficulty in degradation and accumulation of heavy metals, the harm is incalculable, which makes the removal of heavy metal pollution an urgent problem. Therefore, the prevention and control of heavy metal pollution and the rational resource utilization of aluminum sludge in waterworks become the focus of this paper. In this paper, the characteristics of Al-WTR adsorption of heavy metals will be analyzed,the control of heavy metals and Al-WTR to provide a theoretical basis.
  
  Typical sludge for waterworks was collected and the main components of sludge were studied by XRF (ray fluorescence spectrometry).The different particle size of Al-WTR、pH、initial concentration and temperature was studied to analyse the influence in those conditions. The adsorption model of Pb 2+, Cr6+and Hg2+from Al-WTR were studied. The adsorption mechanism and features of the competitive adsorption of single and polysystem heavy metals were studied by static adsorption experiments.The main conclusions were summarized:
  
  (1)In the single system, pH, sludge particle size, adsorption time, initial heavy metal concentration and temperature all have important effects on the adsorption of heavy metal ions by Al-WTR. The maximum adsorption capacities of Pb2+, Cr6+, Hg2+and Cd2+on Al-WTR were 70.00mg/g, 40.15mg/g,69.13mg/g and 24.38mg/g, respectively. With the increase of pH, the adsorption capacity of Pb2+and Hg2+increased, while that of Cr6+decreased significantly at pH > 2. The decrease of particle size of Al-WTR will increase the adsorption capacity of sludge to heavy metals. The increase of adsorption capacity is due to the increase of specific surface area of sludge after particle size reduction, which can provide more adsorption contact sites. The adsorption patterns of Pb2+, Cr6+and Hg2+are roughly pided into rapid growth stage and slow equilibrium stage. The increase of initial concentration can effectively strengthen the equilibrium adsorption amount of three heavy metal ions. The increase of temperature is beneficial to the adsorption of three heavy metals by Al-WTR.
  
  (2)Pb2+and Hg2+showed strong adsorption competition in a multivariate system, When Cr6+and Hg2+coexist, the adsorption on Al-WTR shows a synergistic promoting effect. The adsorption sequence of four heavy metals Pb2+, Cr6+, Hg2+and Cd2+by Al-WTR was Pb2+> Hg2+> Cd2+> Cr6+under the action of various factors. Among them, the binding capacity of Pb2+and Hg2+to Al-WTR is much higher than that of Cd 2+and Cr 6+. The adsorption rates of the four heavy metals were Hg2+>Pb2+> Cd2+> Cr6+. Hg2+reached adsorption equilibrium much faster than the other three metals.
  
  (3)The adsorption kinetics of three heavy metals adsorbed by Al-WTR is well fitted by the quasi-second-order kinetic equation. The adsorption models show that the adsorption isothermal curves of Al-WTR to Pb2+, Cr6+and Hg2+conform to Langmuir model. The adsorption processes of the threemodels are all oriented towards entropic, endothermic and spontaneous reactions. The change of enthalpy in the whole adsorption process is relatively large, and the temperature increases, which is more conducive to the adsorption.
  
  (4)The adsorption of Pb2+by Al-WTR involves the results of electrostatic, ion exchange and co-precipitation interactions. Adsorption of Hg2+is the result of comprehensive actions, including electrostatic action, intra-particle diffusion mechanism, and reaction with oxygen-containing functional groups. The removal of Cr6+by Al-WTR is the result of adsorption – reduction.
  
  Key words:    Al-WTR,adsorption, Pb(Ⅱ),Cr(Ⅵ),Hg(Ⅱ),Cd(Ⅱ)。
  

  第一章  绪论
 

  
  1.1、 重金属的污染和水厂污泥资源化。
  
  随着城市化的进程不断加快,土壤环境安全问题和水体重金属污染问题越来越受到人们的关注。16 年 5 月,国家颁布《土壤污染防治行动计划》,要求把污染土地治理好并对土地重金属污染进行严格控制。重金属本身的高致毒性和在生物体内的累积性,使得其对环境和生物都造成了严重影响,其危害难以估量。水厂铝污泥具有孔隙发达、比表面积大、含有较多铝氧化合物特点,具有作为廉价高效吸附剂的潜在性能,利用水厂污泥作为吸附剂来去除重金属,不仅可以控制水土环境中重金属污染等问题,还可以将水厂污泥固体“变废为宝,以废制废”
  
  解决污泥处置的难题。将视为废弃物的水厂铝污泥用作吸附重金属的吸附材料,既解决了污泥处置处理土地填埋等高消耗的难题,又能够整治日益凸显的重金属污染问题。
  
  1.2、 重金属污染情况分析。
  
  1.2.1、 水厂污泥对环境影响的研究进展。
  
  目前关于给水厂污泥对重金属的吸附国内外已经有了相关的研究,并证实了给水厂污泥对重金属以及类金属具有良好的吸附固定性能。而且就水厂污泥自身金属释放安全方面,Al3+和Fe3+的释放问题也被广泛关注。研究表明,施用酸性条件和高比率的水厂污泥可能导致重金属和类金属离子释放的风险。在中性或碱性条件下大多数金属在水厂污泥中都会保持稳定,不会发生解吸。而水厂污泥在天然环境水土条件下比较稳定,因此对水厂污泥的资源化利用研究有巨大潜力与应用前景。
  
  1.2.2、 重金属污染概况。
  
  工业生产中会产生大量重金属废水,而不合理的处置排放,导致了一系列的环境问题[1]。
  
  因此,在重金属污染废水进入自然环境之前,开发有效的处理技术是非常重要的。土壤重金属污染安全问题同样不容乐观,我国有 16.1%的土壤超标,耕地面积有 19.4%处于超标,其中土壤重度超标占比 1.1%,且主要污染为铅、镉、汞、铜、砷、镍、多环芳烃和滴滴涕等污染物。
  
  我国部分地区由于工矿业活动,重金属严重超标,耕地环境受限,土壤污染形势较为严峻。重金属如铅、汞和镉是有毒和不可降解的;它们可以在生物体中积累,因此可能对人类健康构成威胁[2]。
  
  重金属一般是指比重大于 5,相对原子量在 63.5-200.6 的元素。在许多发展中国家,由于工业的快速发展如电镀、皮革、采矿、电池、印刷等都会产生大量的工业废水,而在这其中含有大量的重金属物污染物,包括铜、铅、锌、砷、汞、铬、镉、镍等,这些重金属会随着处置不当排放到环境中,由于重金属的不可降解性,在生物体内积累。
  
  1.2.3 、重金属污染来源及危害。
  
  重金属来源包括自然来源和人为来源[3]。自然来源主要是由于岩石基岩的风化,人为来源包括工业生产、化肥使用和污水排放[4]。矿物资源的开采和工业加工及其随后在工业和农业上的应用导致了生物地球化学循环中重金属浓度的增加和累积。在中国云南省,金属开采和冶炼是地表水重金属污染的主要来源[5] [6]。在埃及的曼扎拉湖,水体中的重金属污染主要来源于农业排水、污水排放和工业废物[7]。水中存在的金属和金属类物质如(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、硼(B)和硒(Se)会对微生物、植物和动物产生不利影响。更重要的是,这些污染物通过食物链生物累积,导致人类和其他动物的亚致死毒性或死亡。虽然这些微量物质在环境中无处不在,但人类活动可能通过工业活动、采矿、废物处理和农业使用向环境释放额外的有害物质。
  
  在工业生产的过程如纺织、钢铁、金属、石油,矿以及化学制药加工生产会造成大量的固液废弃物,在之后以沉降和雨水的方式通过重力作用落到地面,随后渗入到土壤当中。在农业生产过程中农药化肥的大量使用,不合理喷洒都是加剧土壤重金属污染的因素,因为在许多化肥农药中会含有砷、镉和汞等多种重金属。由于我国北方地区缺水严重,许多地方灌溉采用污水灌溉,污水中也含有较多的重金属离子,通过污水灌溉到农田之中,也存在不同程度的重金属污染。在交通运输中,汽车尾气中也存在重金属的排放的问题,随着我国交通运输业不断发达,汽车尾气所造成的铅污染也日益严峻。其次,人们产生的生活垃圾,例如废电池,废家电等均含有重金属,经过填埋后长期分解释放到土壤中,也会造成土壤的重金属污染。
  
  铅(Pb)是环境中毒性很大并对人体神经系统造成毒性的重金属污染物,铅和身体内多种器官有较强的亲和能力,能够通过呼吸系统,消化道和皮肤进入人体,引发肾损伤、神经机能失调和对造血系统的损伤等。在老人,儿童和免疫力较低的人群中容易发生。并且极少量的铅也能对人体器官具有终身性的损伤,无法修复伴随终身。
  
  镉(Cd)已经被美国环境保护署列入了分类可能的致癌物质。镉使人类健康面临严重风险。镉易于聚集在人体的肾脏器官,对肾脏有着严重的危害,影响泌尿系统的正常运转,大量存在还会干扰体内酶活性的变化,导致血压升高。
  
  汞(Hg)是美国环保署列出的 13 种已知对人类健康和生态功能有负面影响的污染物之一。
  
  它在食物链中具有很强的生物积累和生物放大能力,导致生物体的毒性。
  
  铬(Cr)在水环境中主要以 Cr(III)和 Cr(VI)两种状态存在。一般来说,Cr(VI)的毒性大于Cr(III)。Cr(VI) 具有较强的溶解度、流动性和毒性,对生物体具有致畸和致癌作用,对动植物和人类有着长期的危害。
  
  这四种重金属在自然界中污染情况较为严重,具有代表性,本论文将研究 Pb2+、Cr6+、Hg2+、Cd2+这四种金属和水厂污泥之间的吸附作用。并研究在多种条件下四种重金属共同吸附的影响。以下表 1-1 列出了这四种重金属的危害及来源,污水排放标准(mg/L)参照《污水综合排放标准》(GB8979-1996)。
  
  重金属来源包括自然来源和人为来源[3]。自然来源主要是由于岩石基岩的风化,人为来源包括工业生产、化肥使用和污水排放[4]。矿物资源的开采和工业加工及其随后在工业和农业上的应用导致了生物地球化学循环中重金属浓度的增加和累积。在中国云南省,金属开采和冶炼是地表水重金属污染的主要来源[5] [6]。在埃及的曼扎拉湖,水体中的重金属污染主要来源于农业排水、污水排放和工业废物[7]。水中存在的金属和金属类物质如(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、硼(B)和硒(Se)会对微生物、植物和动物产生不利影响。更重要的是,这些污染物通过食物链生物累积,导致人类和其他动物的亚致死毒性或死亡。虽然这些微量物质在环境中无处不在,但人类活动可能通过工业活动、采矿、废物处理和农业使用向环境释放额外的有害物质。
  
  在工业生产的过程如纺织、钢铁、金属、石油,矿以及化学制药加工生产会造成大量的固液废弃物,在之后以沉降和雨水的方式通过重力作用落到地面,随后渗入到土壤当中。在农业生产过程中农药化肥的大量使用,不合理喷洒都是加剧土壤重金属污染的因素,因为在许多化肥农药中会含有砷、镉和汞等多种重金属。由于我国北方地区缺水严重,许多地方灌溉采用污水灌溉,污水中也含有较多的重金属离子,通过污水灌溉到农田之中,也存在不同程度的重金属污染。在交通运输中,汽车尾气中也存在重金属的排放的问题,随着我国交通运输业不断发达,汽车尾气所造成的铅污染也日益严峻。其次,人们产生的生活垃圾,例如废电池,废家电等均含有重金属,经过填埋后长期分解释放到土壤中,也会造成土壤的重金属污染。
  
  铅(Pb)是环境中毒性很大并对人体神经系统造成毒性的重金属污染物,铅和身体内多种器官有较强的亲和能力,能够通过呼吸系统,消化道和皮肤进入人体,引发肾损伤、神经机能失调和对造血系统的损伤等。在老人,儿童和免疫力较低的人群中容易发生。并且极少量的铅也能对人体器官具有终身性的损伤,无法修复伴随终身。
  
  镉(Cd)已经被美国环境保护署列入了分类可能的致癌物质。镉使人类健康面临严重风险。镉易于聚集在人体的肾脏器官,对肾脏有着严重的危害,影响泌尿系统的正常运转,大量存在还会干扰体内酶活性的变化,导致血压升高。
  
  汞(Hg)是美国环保署列出的 13 种已知对人类健康和生态功能有负面影响的污染物之一。
  
  它在食物链中具有很强的生物积累和生物放大能力,导致生物体的毒性。
  
  铬(Cr)在水环境中主要以 Cr(III)和 Cr(VI)两种状态存在。一般来说,Cr(VI)的毒性大于Cr(III)。Cr(VI) 具有较强的溶解度、流动性和毒性,对生物体具有致畸和致癌作用,对动植物和人类有着长期的危害。
  
  这四种重金属在自然界中污染情况较为严重,具有代表性,本论文将研究 Pb2+、Cr6+、Hg2+、Cd2+这四种金属和水厂污泥之间的吸附作用。并研究在多种条件下四种重金属共同吸附的影响。以下表 1-1 列出了这四种重金属的危害及来源,污水排放标准(mg/L)参照《污水综合排放标准》(GB8979-1996)。
  

  

  

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  1.3 重金属的去除方法
  1.3.1 化学沉淀法
  1.3.1.1 氢氧化物沉淀法
  1.3.1.2 硫化物沉淀法
  1.3.1.3 铁氧体沉淀法
  1.3.2 离子交换
  1.3.3 吸附法
  1.3.3.1 活性炭吸附
  1.3.3.2 碳纳米管吸附剂
  1.3.3.3 低成本吸附剂
  1.3.3.4 生物吸附剂
  1.4 水厂污泥研究现状
  1.4.1 水厂污泥面临的问题
  1.4.2 水厂污泥的性质
  1.4.3 水厂污泥的资源化进展
  1.5 研究目的和内容
  1.5.1 试验目的
  1.5.2 试验内容
  1.5.3 技术路线

  第二章 材料与方法

  2.1 实验材料
  2.2 实验仪器和设备
  2.3 实验药品
  2.4 样品测量方法和计算公式
  2.5 水厂污泥吸附重金属的表征方法
  2.5.1X 射线光电子能谱(XPS)
  2.6 水厂污泥吸附重金属离子的试验方法
  2.6.1 重金属离子标准溶液的配制
  2.6.2 污泥粒径对污泥吸附重金属的影响试验方法
  2.6.3 pH 对污泥吸附重金属的影响试验方法
  2.6.4 初始浓度对污泥吸附重金属的影响试验方法
  2.6.5 温度对污泥吸附重金属的影响试验方法

  第三章 水厂污泥对 Pb2+的吸附

  3.1 溶液 pH 对水厂污泥吸附 Pb2+的影响
  3.2 初始浓度对吸附 Pb2+影响
  3.3 吸附动力学
  3.3.1 粒径影响
  3.3.2 水厂污泥吸附 Pb2+过程的动力学模型
  3.4 吸附等温线
  3.5 吸附热力学
  3.6 本章小结

  第四章 水厂污泥对 Cr6+的吸附

  4.1 pH 对水厂污泥吸附 Cr6+的影响
  4.2 初始浓度对吸附 Cr6+影响
  4.3 吸附动力学
  4.3.1 粒径影响
  4.3.2 水厂污泥吸附 Cr6+过程的动力学模型
  4.4 吸附等温线
  4.5 吸附热力学
  4.6 XPS 表征铝污泥对 Cr6+的吸附
  4.7 本章小结

  第五章 水厂污泥对 Hg2+的吸附

  5.1 pH 对水厂污泥吸附 Hg2+的影响
  5.2 初始浓度对吸附 Hg2+影响
  5.3 吸附动力学
  5.3.1 粒径影响
  5.3.2 水厂污泥吸附 Hg2+过程的动力学模型
  5.4 吸附等温线
  5.5 吸附热力学
  5.6 机理分析

  第六章 水厂污泥对重金属的竞争吸附研究

  6.1 吸附试验方法
  6.1.1pH 对竞争吸附的影响
  6.1.2 时间对竞争吸附的影响
  6.1.3 吸附剂剂量对吸附影响
  6.2 水厂污泥对重金属二元系统的吸附研究
  6.2.1pH 对吸附影响
  6.2.2 时间对吸附的影响
  6.3 水厂污泥对重金属三元系统的吸附研究
  6.3.1pH 对吸附的影响
  6.3.2 时间对吸附的影响
  6.3.3 吸附剂投加量对吸附的影响
  6.4 Al-WTR 对多元重金属吸附特征及机理
  6.5 本章小结.

  结 论

  本研究以重金属污染评价及治理为前提,以目前水厂铝污泥产量大、处置难为背景,结合铝污泥具有较高的比表面积和孔隙率以及多样的无定形的铝(氢)氧化物的特点,使用简单低廉的水厂污泥进行来对水中重金属进行吸附研究。水厂铝污泥是一种良好的重金属吸附材料,对单金属体系和多金属体系下 Pb2+、Cr6+、Hg2+、Cd2+四种重金属离子都具有优异的吸附效果,并且这四种重金属离子都表现出不同的吸附特性和吸附机理。通过一系列试验得到如下结论:

  (1) 在单一体系下,Pb2+和 Hg2+的吸附量都随着 pH 的升高而增大,Pb2+在溶液 pH 达到7 时吸附量达到最大值 80.78mg/g,并有沉淀生成,Hg2+的吸附量在 pH 达到 8 时吸附量达到最大值 48.68mg/g,Cr6+的吸附量随 pH 增大而减小,在 pH=2 时吸附量达到最大 49.44mg/g。

  (2)重金属离子初始浓度的增加能够有效提高水厂污泥对重金属的吸附能力,饱合吸附量显着升高,去除率随之下降。

  (3)吸附剂投加量影响对重金属离子的去除,投加量的增加,导致溶液中吸附位点增加,更有利于竞争能力弱的重金属离子进行吸附去除,因此在多元重金属体系下可以适当增加吸附剂投加量来增强对重金属的去除能力。

  (4)污泥粒径是影响吸附的重要因素,比表面积是深刻影响着 Al-WTR 的吸附性能的因素之一。污泥粒径减小伴随着比表面积与吸附量的增大。铝污泥对 Pb2+、Cr6+、Hg2+的吸附均符合准二级动力学模型,铝污泥对重金属的吸附可以分为两个阶段,即快速吸附阶段和吸附平衡阶段。

  (5)温度由 15℃升高到 35℃,温度由 25℃升高到 35℃对铝污泥吸附重金属的吸附量影响很大,在工程运用当中,情况允许的条件下合理升高温度能够提升重金属去除效率。铝污泥对Pb2+和 Hg2+的吸附都可以用 Langmuir(铅 R2>0.98,汞 R2>0.96)和 Freundlich(铅 R2>0.95,汞 R2>0.94)模型较好地拟合,表明对这两种离子的吸附既有单层吸附又有多层吸附共同作用,用 Langmuir 模型(R2>0.94)能够更好的拟合对 Cr6+的吸附,说明对 Cr6+的吸附主要是单电子层的吸附作用。并且对三种重金属的吸附都是自发的,熵增的,吸热反应。

  (6)铝污泥对 Pb2+的吸附涉及到静电作用、离子交换和表面络合相互作用的结果;对 Hg2+的吸附是综合作用的结果,包括静电作用,颗粒内扩散机制,以及与含氧官能团的络合等共同作用;Al-WTR 对 Cr6+的去除是吸附-还原共同作用的结果,包括对 Cr6+的吸附以及将 Cr6+还原成 Cr3+并对 Cr3+进行有效吸附的过程,铝污泥上的 C-O 参与了 Cr6+转化为 Cr3+的氧化还原反应反应,水厂铝污泥表面与 Cr 元素配位交换形成了更加稳定的结构。

  (7)Cr6+和 Hg2+则体现出较强的的协同吸附,Cr6+和其他金属阳离子吸附机制不同以及水厂污泥吸附剂表面呈正电性可能是造成在多体系下 Cr6+吸附量未受到较大影响的原因。Pb2+和Hg2+、Cd2+表现出强烈的竞争作用,并且随着时间的延长,Pb2+和 Hg2+会取代一部分已被吸附的 Cd2+。四种重金属的分配系数分别为 0.54、0.16、0.53、0.18,吸附选择的顺序为 Pb2+>Hg2+>Cd2+>Cr6+。这四种重金属达到平衡时所需时间的快慢顺序为:Hg2+(4h)<Pb2+(8h)<Cd2+(8h)<Cr(9h)(8)在二元、三元重金属系统下,铝污泥所对应的 Kd100值对四种重金属的选择吸附顺序与单金属体系下一致,即 Pb2+>Hg2+>Cd2+>Cr6+。证明了铝污泥吸附剂对重金属离子的吸附与重金属本身的离子半径、原子量、电负性和水解常数有关,重金属的离子半径、原子量、电负性和水解常数越大,水厂污泥越容易吸附该重金属离子。

 
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