新型鋁鹽吸附劑的研制與處理含鉻(Ⅵ)廢水的研究.pdf

1、本課題組在去除含硫酸根陰離子廢水的研究基礎(chǔ)上研制出一種新型無(wú)機(jī)混凝鋁鹽處理劑，為了拓展該處理劑在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，我們開(kāi)展了本論文的研究。國(guó)內(nèi)外對(duì)該處理劑在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)展了一些研究，但多數(shù)集中于硫酸根離子，對(duì)于重金屬污染物特別是六價(jià)鉻離子的吸附去除研究較少。本文制備了一種以七鋁酸十二鈣（Ca12Al14O33）為主的無(wú)機(jī)混凝吸附劑，并系統(tǒng)研究了該吸附劑對(duì)廢水中六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]有害陰離子（CrO42-、Cr2O72-）的吸附行

2、為的研究與機(jī)理。
　　 試驗(yàn)通過(guò)高溫煅燒的方法制備了該吸附劑。經(jīng)晶體粉末衍射儀對(duì)該吸附劑進(jìn)行的衍射分析，確認(rèn)該吸附劑的主要成分為七鋁酸十二鈣等。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果表明，制備該吸附劑過(guò)程中原料組分(CaCO3)：(Al2O3)最佳質(zhì)量比為1:2～1:4，煅燒溫度控制在1360℃～1400℃之間。這種化合物對(duì)含鉻(Ⅵ)廢水的去除效果表明，該化合物對(duì)鉻(Ⅵ)的處理效果能夠達(dá)到單因素鉻的飲用水水質(zhì)要求。
　　 試驗(yàn)研究了吸附劑對(duì)廢水

3、中Cr(Ⅵ)的吸附行為。結(jié)果表明，吸附去除率受反應(yīng)時(shí)間、吸附劑投加量、廢水初始濃度等以及干擾電解質(zhì)的影響，pH值、沉降放置時(shí)間對(duì)去除效果基本無(wú)影響。該吸附劑的投加量為3g/L左右時(shí)，對(duì)25mg/L含Cr(Ⅵ)廢水處理最佳吸附平衡時(shí)間為2h，其2h后的吸附去除率達(dá)99.7％，吸附去除率隨吸附投加量增加而增加、隨廢水初始濃度的增加而降低，最終出水水質(zhì)中Cr(Ⅵ)單因子指標(biāo)可達(dá)到單因素鉻的飲用水水質(zhì)要求。干擾電解質(zhì)硫酸鹽(SO42-)和碳酸鹽

4、(CO32-)的存在也會(huì)降低該吸附劑的吸附去除率。
　　 吸附機(jī)理研究表明，該吸附劑對(duì)鉻(Ⅵ)的吸附符合BET吸附等溫方程，為多層吸附。吸附反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究表明是吸附分為三個(gè)不同時(shí)段，反應(yīng)時(shí)間段Ⅰ反應(yīng)速率隨時(shí)間的推移迅速下降，反應(yīng)時(shí)間段Ⅱ反應(yīng)速率為恒定值，反應(yīng)時(shí)間段Ⅲ反應(yīng)速率迅速上升，然后按照指數(shù)遞減方式開(kāi)始遞減。吸附機(jī)理表現(xiàn)為：吸附反應(yīng)時(shí)間段Ⅰ為層間外表面吸附，反應(yīng)時(shí)間段Ⅱ?yàn)閷娱g內(nèi)表面吸附，反應(yīng)時(shí)間段Ⅲ為Al(OH)3膠體粒子吸