核桃殼對廢水中Cd2+和Pb2+的吸附性能研究.pdf

1、本文選用農(nóng)業(yè)廢棄物—核桃殼為吸附劑原料（P-W），對其進行化學改性（NC-W），并通過P-W和NC-W去除廢水中Cd2+或Pb2+的吸附行為的研究，考察了影響其吸附行為的主要影響因素，如P-W和NC-W的投加量、溶液pH值、Cd2+或Pb2+初始濃度、吸附時間和反應溫度等，探討了P-W和NC-W去除Cd2+或Pb2+的動力學吸附過程，并用Lagergren準二級和顆粒內(nèi)擴散模型進行了描述。同時還對P-W和NC-W吸附 Cd2+或 Pb2

2、+的過程進行了吸附熱力學分析，用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型對P-W和NC-W的吸附等溫線進行了擬合，同時還對其熱力學參數(shù)進行了研究分析。
　　本實驗選用濃度均為0.05mol/L氫氧化鈉和氯化鈣溶液對核桃殼原料進行了先后兩階段的化學改性。改性結(jié)果表明，核桃殼經(jīng)改性處理可增大比表面積和孔隙率，提高去除Cd2+或Pb2+的能力，在相同條件下，改性核桃殼（NC-W）去除 Cd2+或 Pb2+的能力分別是改性前（P

3、-W）的10.7和9.6倍，吸附能力大大提高。
　　影響核桃殼吸附的主要因素包括吸附劑的投加量、溶液pH值、Cd2+或Pb2+初始濃度、反應溫度和吸附時間。最佳pH值為5～6。核桃殼對Cd2+或Pb2+的吸附量隨著溶液pH值、初始濃度、反應溫度和吸附時間的增加而增加，隨著吸附劑的投加量的增加而減少。當初始濃度較低時，P-W和NC-W對Cd2+或Pb2+的吸附效果都較好。當反應溫度為298K時，P-W對 Cd2+或 Pb2+的吸附量

4、分別為1.27和7.16mg/g，NC-W的分別為13.62和68.70mg/g，可見改性后核桃殼的吸附容量有了很大提高。
　　P-W和NC-W吸附Cd2+或Pb2+達到吸附平衡所需的時間與P-W和NC-W的投加量、pH值、Cd2+或Pb2+的初始離子濃度以及反應溫度都無直接關系。吸附量在前5min時增加速度非常快，30mim后達到吸附平衡，對這一吸附過程可用Lagergren準二級動力學方程學方程來描述。
　　Cd2+或P

5、b2+在P-W和NC-W上的吸附均符合Langmuir等溫吸附模型（R2均大于0.99），說明該吸附屬于單層分子吸附模式并且Cd2+或Pb2+在NC-W上的吸附行為比在P-W上更加容易發(fā)生。
　　Cd2+或Pb2+在P-W和NC-W上的吸附反應是一個熵增的過程，主要以物理吸附為主，且屬于自發(fā)吸熱的過程。隨著反應溫度的增加，P-W對Cd2+的平衡吸附量從14.60 mg/g增加到15.20mg/g，對Pb2+的平衡吸附量從36.90