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，我們開展了本論文的研究。國內(nèi)外對該處理劑在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用開展了一些研究，但多數(shù)集中于硫酸根離子，對于重金屬污染物特別是六價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）為主的無機(jī)混凝吸附劑，并系統(tǒng)研究了該吸附劑對廢水中六價鉻[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)通過高溫煅燒的方法制備了該吸附劑。經(jīng)晶體粉末衍射儀對該吸附劑進(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，試驗(yàn)結(jié)果表明，制備該吸附劑過程中原料組分(CaCO3)：(Al2O3)最佳質(zhì)量比為1:2～1:4，煅燒溫度控制在1360℃～1400℃之間。這種化合物對含鉻(Ⅵ)廢水的去除效果表明，該化合物對鉻(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、沉降放置時間對去除效果基本無影響。該吸附劑的投加量為3g/L左右時，對25mg/L含Cr(Ⅵ)廢水處理最佳吸附平衡時間為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)動力學(xué)研究表明是吸附分為三個不同時段，反應(yīng)時間段Ⅰ反應(yīng)速率隨時間的推移迅速下降，反應(yīng)時間段Ⅱ反應(yīng)速率為恒定值，反應(yīng)時間段Ⅲ反應(yīng)速率迅速上升，然后按照指數(shù)遞減方式開始遞減。吸附機(jī)理表現(xiàn)為：吸附反應(yīng)時間段Ⅰ為層間外表面吸附，反應(yīng)時間段Ⅱ?yàn)閷娱g內(nèi)表面吸附，反應(yīng)時間段Ⅲ為Al(OH)3膠體粒子吸