沸石及其改性材料處理蓄電池鉛酸廢水的研究.pdf

1、鉛是毒性較強的重金屬物質(zhì)，在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，許多工業(yè)排放的含鉛三廢物質(zhì)進入環(huán)境，其超出環(huán)境容量而產(chǎn)生的環(huán)境問題日益受到重視。在這些產(chǎn)生鉛污染的工業(yè)中，鉛酸蓄電池生產(chǎn)是一項重要的污染來源。
　　硅碳素(ANJ·SIC)是一種是一種有效的吸附-離子交換基體，由沸石改性而成，成本低廉，再生容易，已經(jīng)證實硅碳素對于地下水除鐵除錳可達到較高的處理效率。本文就以哈爾濱光宇鉛酸蓄電池廠產(chǎn)生的廢水作為處理對象，對比沸石及其兩種改性材料

2、(即硅碳素)的處理效果，對人工配水進行靜態(tài)實驗因素優(yōu)化，并對吸附飽和后的材料進行再生研究，對除鉛前后的材料進行分析，確定其除鉛機理。在此基礎(chǔ)上研究以吸附材料過濾為核心的一套處理工藝用于處理蓄電池鉛酸廢水的鉛污染。
　　通過靜態(tài)實驗因素優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，三種材料處理含鉛廢水均有較高的去除率，三者相比，1號改性材料的除鉛效果最佳。對于100ml含鉛濃度為10mg/L的廢水，僅需0.5g、在廢水pH值大于4.62的條件下于25℃的恒溫水浴中振蕩

3、30min即可獲得98％以上的穩(wěn)定去除率。通過正交試驗可知，四種因素中，廢水的pH值影響最大，吸附劑投加量、溫度和時間的影響程度則因材料而異。對除鉛過程進行了吸附熱力學(xué)和動力學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)L型和F型吸附等溫線擬合效果均較好，材料除鉛是自發(fā)吸熱過程，擬二級動力學(xué)模型能很好的擬合除鉛過程。
　　好的吸附材料需要有持久的使用性能，因此考察吸附材料達到飽和后的再生能力。實驗發(fā)現(xiàn)，采用1MNaOH溶液，以20ml：1g的再生劑與吸附劑的比例

4、于室溫下再生1h，三種材料即可獲得較好的再生效果，其中1號改性材料的再生效果更佳，其一次再生后的飽和容量可達31mg/L以上，比原沸石還高。在NaOH的基礎(chǔ)上加入NaCl，則可改善再生效果。在此基礎(chǔ)上對飽和材料連續(xù)進行了連續(xù)5次飽和再生，1號改性材料再生效果最好，5次再生后仍具有23mg/g的除鉛容量。對除鉛前后的材料的變化進行分析，發(fā)現(xiàn)材料的成分和結(jié)構(gòu)并無顯著改變，沸石除鉛主要是通過鉛進入材料的骨架內(nèi)部，而改性材料主要是借助于改性表面

5、的基團與鉛離子反應(yīng)實現(xiàn)除鉛目的。考察材料除鉛過程中吸附與離子交換的貢獻大小，在低濃度含鉛廢水中，離子交換作用與吸附作用相當(dāng)且以Ca2+和Na+為主要的交換離子，隨著初始濃度的增大及除鉛時間的延長，吸附作用逐漸增強。
　　蓄電池鉛酸廢水酸性強，含鉛濃度高，硫酸根濃度大。確定以1號改性材料作為吸附劑，采用中和-砂濾-吸附的工藝實現(xiàn)除鉛目的，當(dāng)吸附柱填充70cm3吸附劑時，調(diào)節(jié)廢水的停留時間為5min、10min、20min，可分別運行