改性膨潤(rùn)土吸附去除冶煉廢水中的重金屬.pdf

1、有色金屬選礦-冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的廢水中往往含有大量重金屬離子及其化合物，對(duì)環(huán)境造成極大危害，迫切需要開(kāi)發(fā)高效的處理方法控制冶煉廢水中的重金屬污染。膨潤(rùn)土是一種天然粘土礦物，價(jià)格低廉，儲(chǔ)備量大，吸附性能好，通過(guò)活化或載入改性劑對(duì)膨潤(rùn)土改性可提高其吸附性能，在處理重金屬?gòu)U水方面具有潛力。研發(fā)出可吸附去除多種重金屬的實(shí)用高效吸附材料及處理工藝，對(duì)含重金屬的選礦-冶煉廢水的治理具有重要意義。
　　本論文首先采用硫酸酸化、高溫焙燒和微波活化三

2、種不同改性方法對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，以重金屬 Cd和 Pb為去除目標(biāo)，研究改性方法對(duì)膨潤(rùn)土（Modified Bentonite，MB）吸附重金屬效果的影響，篩選出實(shí)驗(yàn)條件下最佳的改性方法。在此基礎(chǔ)上，考察吸附條件對(duì)改性膨潤(rùn)土去除選礦廢水重金屬的影響。為了加速膨潤(rùn)土的沉淀分離，進(jìn)一步提高吸附效果，采用微波改性膨潤(rùn)土和聚丙烯酰胺（PAM）聯(lián)合工藝去除選礦廢水中的重金屬，優(yōu)化其工藝參數(shù)。采用 X射線衍射、紅外光譜和掃描電鏡等方法測(cè)定膨潤(rùn)土的層間

3、結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)來(lái)探討其吸附機(jī)制。本論文研究主要取得了以下研究結(jié)果：
　　(1)與原土相比，微波改性和高溫焙燒改性提高了膨潤(rùn)土的吸附性能。微波活化7 min的改性膨潤(rùn)土投加量為20 g/L，在最優(yōu)條件下（溶液pH為8，吸附時(shí)間為40 min）Cd2+和Pb2+的去除率分別可達(dá)99.2％和95.3%；450℃焙燒40 min的膨潤(rùn)土投加量為20 g/L，在最優(yōu)條件下（溶液pH為9，吸附時(shí)間為40 min） Cd2+和Pb2+的去除率分

4、別可達(dá)99.8%和99.9%。微波改性和高溫焙燒改性的能耗成本分別約為0.1和8.8元/kg土。綜合考慮，微波活化改性膨潤(rùn)土處理含重金屬?gòu)U水更具應(yīng)用前景。
　　(2)在處理實(shí)際冶煉廢水時(shí)，微波改性膨潤(rùn)土在投加量為25 g/L，pH值為8，吸附時(shí)間為50 min時(shí)，對(duì)Mn、Zn、Cd和Pb的去除率分別達(dá)到了88.8%、92.6%、89.6%和94.3%，但仍未達(dá)《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25466-2010）。
　　(

5、3)當(dāng)微波改性膨潤(rùn)土投加量為25 g/L，PAM投加量為2 mg/L，pH值為8，吸附時(shí)間為50 min時(shí)，對(duì)冶煉廢水中的Mn、Zn、Cd和Pb的去除率分別可以達(dá)到98.9%、99.6%、99.7%和98.3%，處理后能達(dá)到《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25466-2010）；采用微波改性膨潤(rùn)土吸附與 PAM混凝聯(lián)用處理后，膨潤(rùn)土的沉降性能優(yōu)于單獨(dú)使用微波改性膨潤(rùn)土吸附處理。
　　(4)微波改性膨潤(rùn)土對(duì)Cd2+、Pb2+的等溫