離子交換樹(shù)脂對(duì)銻礦廢水中銻的吸附研究.pdf

1、銻（Antimony）是一種具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有色金屬，作為生命非必須元素，極少量就會(huì)有潛在的毒性。銻礦開(kāi)采產(chǎn)生大量的含銻廢水，若不經(jīng)處理直接排放，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。銻礦廢水中的銻主要是以五價(jià)的銻酸根形式存在，可與陰離子交換樹(shù)脂上的離子交換基團(tuán)進(jìn)行交換，從而達(dá)到去除的效果。本文通過(guò)研究陰離子交換樹(shù)脂吸附廢水中銻，為離子交換樹(shù)脂在銻礦廢水處理的應(yīng)用中提供技術(shù)參考。
　　通過(guò)篩選實(shí)驗(yàn)，比較了D201、D301和D31

2、4型三種陰離子交換樹(shù)脂對(duì)銻的靜態(tài)吸附容量和吸附速率，選出性能優(yōu)良的D314型樹(shù)脂對(duì)模擬銻礦廢水進(jìn)行靜態(tài)吸附、動(dòng)態(tài)吸附-再生和樹(shù)脂穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)考察了樹(shù)脂投加量、溶液pH值、初始濃度、溫度和吸附時(shí)間對(duì)除銻效果的影響；動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究了流量、樹(shù)脂濾層高度對(duì)吸附除銻的影響；動(dòng)態(tài)再生實(shí)驗(yàn)確定了最佳濃度的再生液。分別從靜態(tài)吸附等溫、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型分析，探討了樹(shù)脂對(duì)銻的吸附特性和機(jī)理。并驗(yàn)證了D314型樹(shù)脂對(duì)銻礦實(shí)際廢水的處理效果。具

3、體結(jié)論如下：
　　1．靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)表明：在D314型樹(shù)脂投加量為2.0g，pH=7，溫度為25℃，初始濃度200mg/L，吸附時(shí)間2h時(shí)，銻的吸附量為9.80mg/g，去除率可達(dá)97.97％。樹(shù)脂投加量越大，單位質(zhì)量的樹(shù)脂吸附銻量減少，銻初始濃度越大，吸附量越大，溫度對(duì)吸附影響不大，D314型樹(shù)脂對(duì)銻的吸附是快速吸附的過(guò)程。
　　2．動(dòng)態(tài)吸附-再生實(shí)驗(yàn)表明：在高50cm、直徑50mm的離子交換柱內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，進(jìn)水銻濃度

4、為200mg/L，pH=7時(shí)，樹(shù)脂濾層高度為20cm，流速為6ml/min較為適宜，流量越大，穿透時(shí)間越短，穿透體積越小，樹(shù)脂濾層高度越高，穿透時(shí)間越長(zhǎng)；樹(shù)脂再生時(shí)，選用4%的NaOH作為再生液較適宜，以6ml/min的流量通過(guò)20cm的飽和樹(shù)脂濾層，脫附率可達(dá)90%以上，脫附效果較好；D314型樹(shù)脂經(jīng)過(guò)5次吸附-再生后，仍具有良好的吸附性能，且機(jī)械性能好，可多次重復(fù)利用。
　　3．吸附機(jī)理分析：D314型樹(shù)脂吸附銻的數(shù)據(jù)用Lan

5、gmuir等溫模型擬合更好，D314型樹(shù)脂對(duì)銻的吸附是單層吸附，吸附過(guò)程是自發(fā)的、吸熱的，包含了物理、化學(xué)吸附和絡(luò)合作用，主要作用力包括化學(xué)鍵力、氫鍵力、偶極間作用力和配位基交換力；D314型樹(shù)脂吸附銻的過(guò)程受顆粒擴(kuò)散、液膜擴(kuò)散等多個(gè)控速步驟控制，用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能夠更好的描述D314型樹(shù)脂吸附銻的行為。
　　4．用銻礦實(shí)際廢水對(duì)模擬銻礦廢水確定的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附-再生-穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明D314型樹(shù)脂去除銻礦實(shí)際廢水中銻的效