氧化鋁赤泥改性及對廢水中Cr(Ⅵ)的吸附研究.pdf

1、含鉻廢水主要來自電鍍、制革等工業(yè)。其中Cr(Ⅵ)具有高度致癌性和氧化性，嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境和人類健康。赤泥是氧化鋁工業(yè)廢棄物，含有多種金屬元素并具有多孔結(jié)構(gòu)，可作為廉價吸附劑處理重金屬廢水。本研究來自河南省重大公益科研項目“氧化鋁赤泥高效綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”子課題，旨在研究氧化鋁赤泥吸附凈化重金屬鉻污染的水體，實現(xiàn)“以廢治廢”。本文以模擬含 Cr(Ⅵ)廢水為研究對象，研究對比了原赤泥和改性赤泥對 Cr(Ⅵ)的吸附效果。
　

2、　首先，采用單因素實驗考察了赤泥用量、吸附時間及pH值等因素對原赤泥吸附Cr(Ⅵ)的性能影響，獲得較佳吸附條件：Cr(Ⅵ)濃度為20.0 mg/L，原赤泥用量為15.0 g/L，吸附時間240 min，pH值為3.0時，脫除率達到52.9％。
　　其次，采用高溫焙燒法、鹽酸及FeCl3溶液浸漬三種改性法對原赤泥進行了活化改性處理。結(jié)果表明，改性后的赤泥對Cr(Ⅵ)的吸附性能均有所提高，其中FeCl3溶液浸漬法效果最好。通過SEM-

3、EDS和BET分析，經(jīng)FeCl3溶液浸漬改性后的赤泥（Fe-ARM）顆粒表面出現(xiàn)較多褶皺和片狀層疊，比表面積由18.054 m2/g增至29.823 m2/g；根據(jù)XRD、TG-DSC和FTIR分析，F(xiàn)e3+與原赤泥中可交換的陽離子發(fā)生交換，且引入Cl-，F(xiàn)e-ARM中部分元素含量及物相改變，有效的活性吸附位點增多，從而提高了吸附性能。
　　最后，通過研究 Fe-ARM對 Cr(Ⅵ)的靜態(tài)吸附過程，得出較佳的吸附條件為：Cr(Ⅵ)

4、濃度為20.0 mg/L，F(xiàn)e-ARM用量為8.0 g/L，pH值為5.0，吸附時間100 min時，脫除率達到99.6%，較改性前提高了46.7%。在此基礎(chǔ)上，對該吸附過程進行了熱力學(xué)和動力學(xué)研究，結(jié)果表明：該系統(tǒng)吸附符合Freundlich吸附等溫模型，KF=14.319mg0.701·L0.299·g-1，n=3.344，說明吸附過程屬于多分子層物理吸附；熱力學(xué)分析得出該吸附過程為自發(fā)的放熱過程；對于動力學(xué)，準二級動力學(xué)模型能更好