利用桉葉提取物處理含鉻廢水及調(diào)節(jié)污泥重金屬生物有效性.pdf

1、當(dāng)今環(huán)境保護(hù)的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一是處理含重金屬離子廢水。污泥農(nóng)用是目前污泥處置較好的辦法，但其中的重金屬元素污染是阻礙污泥農(nóng)用的最大障礙。因而，含重金屬工業(yè)廢水的處理和剩余污泥中重金屬的處置是非常值得研究的課題。在廣西，作為林業(yè)廢棄物之一的桉樹葉是一種重要的生物質(zhì)資源，其植物多酚等成分含量較高，這些物質(zhì)上的活性基團(tuán)能夠與重金屬發(fā)生絡(luò)合、螯合等反應(yīng)。本研究擬從桉葉中提取單寧等活性物質(zhì)，用于處理含重金屬的工業(yè)廢水和污泥。
　　 本研

2、究采用以下研究方法：(1)從桉葉中提取單寧等活性物質(zhì)，考察溫度、料液比和提取時(shí)間等影響單寧提取效果的主要因素；(2)采用天然凝膠海藻酸鈉將桉葉提取物作固定化處理(immobilized tannin beads，ITB)，用于處理含鉻廢水，考察反應(yīng)pH、反應(yīng)溫度、吸附劑用量、接觸時(shí)間、Cr(Ⅵ)初始濃度和共存離子等對吸附效果的影響；(3)將桉葉提取物添加到污泥中，考察其對Cr、Pb、Cd三種重金屬形態(tài)和生物有效性的影響。
　　

3、研究結(jié)果表明：
　　 (1)影響桉葉中單寧提取效果的因素，依次為提取溫度＞料液比＞提取時(shí)間。桉葉中單寧提取的最佳條件為：提取溫度為60℃、料液比為1:20、提取時(shí)間為60 min。
　　 (2)固定化的桉葉提取物(海藻酸鈉凝膠球)能有效地吸附水中Cr(Ⅵ)和總Cr。吸附實(shí)驗(yàn)表明，反應(yīng)pH、反應(yīng)溫度、吸附劑用量和接觸時(shí)間對吸附效果影響顯著，當(dāng)初始濃度為50 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液、吸附劑用量為492.8mg·L-1、

4、調(diào)節(jié)pH為2.0于55℃的條件下反應(yīng)3h，溶液中Cr(Ⅵ)的去除率幾乎達(dá)到100%。對Cr(Ⅵ)的去除起阻礙作用的陰離子為CO32-，Cl-、SO42-和NO3-對Cr(Ⅵ)的去除影響不大，陽離子Pb2+、Zn2+、Cr3+和Cu2+對Cr(Ⅵ)的去除均有促進(jìn)作用。對Cr(Ⅵ)的吸附過程可用二級動力學(xué)模型較好描述；Freundlich吸附等溫模型能較好地描述Cr(Ⅵ)的吸附過程；由熱力學(xué)分析得知，吸附過程△G0＜0，△H0＞0，吸附為吸

5、熱過程，且能夠自發(fā)進(jìn)行。FTIR和SEM-EDS分析表明，可能是ITB在溶液中把Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ)后，然后其中的羧基和酚羥基與Cr(Ⅲ)發(fā)生配位或螯合等化學(xué)反應(yīng)。
　　 (3)在污泥中加入桉葉提取物后，對于Cr、Pb、Cd而言，Tessier五種重金屬形態(tài)的前三態(tài)(可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài))含量均發(fā)生改變。Cr的生物有效性呈降低的趨勢，從不穩(wěn)定態(tài)遷移至穩(wěn)定態(tài)，而Pb和Cd則剛好相反。從FTIR和SEM-E