鋼渣處理酸性含鉛廢水的性能研究.pdf

1、鉛作為一種重金屬污染源，進入環(huán)境后不能被微生物降解，若不能被妥善處理，會對環(huán)境和人體造成巨大危害。因此需尋找一種安全可靠且經(jīng)濟有效的方式處理含鉛廢水。鋼渣作為煉鋼過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，具有較大比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，是一種良好的吸附劑。所以，本文利用鋼渣作為一種酸性含Pb(Ⅱ)廢水的處理劑。
　　利用XRF、XRD、FTIR等測試手段對鋼渣的組成和形貌進行觀察。結(jié)果顯示，鋼渣的主要成分有CaO、SiO2、 CaSiO4和鈣鐵復合

2、氧化物等礦物成分。鋼渣表面粗糙多孔，主要有羥基基團、含硅基團等。對原鋼渣進行浸出毒性實驗分析可知，利用廢棄鋼渣作為Pb(Ⅱ)廢水的水處理劑無二次污染的風險。
　　采用響應面優(yōu)化法，探究鋼渣對酸性含Pb(Ⅱ)廢水的最佳吸附條件并采用Box-Behnken design法對吸附過程進行優(yōu)化，以吸附率為響應目標，選擇反應時間、鋼渣粒徑、初始濃度和鋼渣投加量為主要因素，進行4因素3水平實驗。結(jié)果顯示，Pb(Ⅱ)去除率的理論最優(yōu)值為76.3

3、2％，此時最佳吸附條件為:反應時間5h、鋼渣粒徑80目、初始濃度12.11 mg/L、吸附劑用量0.77 g/L。
　　對酸性含Pb(Ⅱ)廢水進行動態(tài)吸附實驗，探究鋼渣粒徑、填料層高度、進液流量、吸附柱高徑比、初始濃度對吸附過程的影響。結(jié)果顯示，增大鋼渣粒徑、降低柱高、增大流量、加大高徑比、增加初始濃度均會縮短穿透時間。各操作條件下單位動態(tài)吸附量在32.21～110.45mg/g之間，吸附柱效率均達到51.15％以上，說明鋼渣吸附

4、柱對Pb(Ⅱ)的去除效果較好。動態(tài)吸附過程可用BDST模型很好地擬合(R2≥0.95)。
　　研究了鋼渣吸附Pb(Ⅱ)的機理。結(jié)果顯示，Langmuir吸附等溫模型、偽一級動力學模型可以很好地描述鋼渣對Pb(Ⅱ)的吸附過程。熱力學研究結(jié)果表明，鋼渣對Pb(Ⅱ)的吸附是一個自發(fā)、吸熱、熵增的過程。對濾液中離子成分的分析和對吸附Pb(Ⅱ)后鋼渣的表征結(jié)果顯示，吸附過程中主要存在離子交換和化學吸附作用。
　　在一般鉛蓄電池廠常用的