磁性桉葉廢渣活性炭處理含鉻電鍍廢水的機(jī)理與應(yīng)用研究.pdf

1、吸附法去除水中污染物受到大量研究學(xué)者的關(guān)注。因傳統(tǒng)吸附劑（如活性炭等）難以從處理后的廢水中實(shí)現(xiàn)固液分離，其實(shí)際應(yīng)用受到限制。將吸附劑賦磁并應(yīng)用于水中污染物的去除是一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域，利用磁場(chǎng)來(lái)分離磁性吸附劑，具有省時(shí)、價(jià)廉、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)。本文將廣西大量種植的尾葉桉樹(shù)葉提取桉葉油后的廢渣，通過(guò)化學(xué)共沉淀法制成磁性活性炭（Magnetic Eucalyptus Leaf Residue Biochar，MELRBC），應(yīng)用于水中Cr離子

2、的去除，考察影響吸附的各種因素以及磁分離效果，并將吸附—磁分離聯(lián)用技術(shù)用于實(shí)際含鉻電鍍廢水的處理，初步探討其在含鉻電鍍廢水處理方面的應(yīng)用潛力。主要結(jié)論如下:
　　(1)賦磁后，活性炭理化性質(zhì)發(fā)生改變。共沉淀生成的鐵氧化物（主要為Fe3O4）有選擇地分布在活性炭表面，其平均粒徑為22nm;活性炭的C含量由原來(lái)的46.2％變?yōu)?8.4％，比表面積和微孔容積均有所下降，但中孔容積有所上升，總孔容積變化不大;表面增加了Fe-O官能團(tuán);ME

3、LRBC飽和磁化率為16.12emu g-1。
　　(2) Cr(Ⅵ)吸附受磁化過(guò)程、溶液pH、共存離子、時(shí)間以及溫度影響。MELRBC的Cr(Ⅵ)、TCr去除率相比活性炭有少量減少;溶液pH越低，Cr(Ⅵ)的去除率越高;共存Cu(Ⅱ)以及Ni(Ⅱ)離子的存在能促進(jìn)Cr(Ⅵ)的吸附;MELRBC去除Cr(Ⅵ)的過(guò)程可以分為2個(gè)階段:吸附的前30 min快速吸附階段以及去除率緩慢增加并逐漸達(dá)到平衡階段;溫度的升高會(huì)延長(zhǎng)吸附反應(yīng)平衡時(shí)

4、間，但能提高Cr(Ⅵ)的去除率。
　　(3)磁性炭對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附包含化學(xué)及物理吸附。Freundlich以及Sips等溫模型、偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能較好地描述磁性炭去除Cr(Ⅵ)、TCr的過(guò)程;磁性炭對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附過(guò)程主要包括靜電吸附、絡(luò)合反應(yīng)以及氧化還原作用。
　　(4) MELRBC含量以及溶液pH會(huì)影響磁分離效果。為達(dá)到同一分離效果，混合液中磁性炭含量越大，所用的磁分離時(shí)間越長(zhǎng);溶液pH越低，磁分離效果越差，但當(dāng)p

5、H達(dá)到3以上時(shí)，磁分離受pH影響不再顯著。
　　(5) NaOH對(duì)負(fù)載Cr的吸附劑的脫附效果較好。240min后，Cr(Ⅵ)以及TCr脫附率均達(dá)到80％以上，且無(wú)Fe溶出;增大NaOH濃度對(duì)脫附的影響不大;脫附最佳固液比（吸附劑/再生液）為160g L-1。
　　(6)MELRBC能有效處理高濃度的含鉻電鍍廢水。Cr(Ⅵ)和總鉻(TCr)的去除率均大于97％，其他共存離子幾乎完全去除;磁分離10min后，其混合液濁度為21.