改性硅藻土吸附重金屬鉛鋅的實驗研究.pdf

1、采用硅藻土精土為基體,通過碳酸鈣和氧化錳表面改性硅藻土精土,比較硅藻土精土改性前后對Pb2+和Zn2+的吸附效果。采用Batch實驗,研究碳酸鈣和氧化錳改性硅藻土分別對水中重金屬Pb2+、Zn2+和Cd2+的吸附特性;分析吸附Pb2+和Zn2+吸附等溫模型、吸附動力學(xué)模型和吸附熱力學(xué),結(jié)果表明:
　　1.SEM、FT-IR和XRD顯示,改性物顆粒與硅藻表面形成吸附網(wǎng)和較多的微孔、團(tuán)狀片狀堆積物及介孔效應(yīng);改性后出現(xiàn)碳酸鈣吸收峰;氧

2、化錳改性后硅藻自由羥基O–H吸收峰消失;硅藻的SiO2衍射峰強度減弱,改性后硅藻與改性物互相結(jié)合,形成具有一定依存界面效應(yīng),改性硅藻土比表面積增加。
　　2.碳酸鈣和氧化錳改性硅藻土對Pb2+和Zn2+的吸附。隨用量增加去除率也增加,吸附量卻減小,當(dāng)用量為1g/L時,對Pb2+去除率分別為99.94％和97.50%,吸附量分別為92.70mg/g和94.73mg/g,當(dāng)用量為3g/L時,對Zn2+的去除率分別為78.45%和80.

3、40%,吸附量分別為25.14mg/g和25.78mg/g。隨pH增加去除率和吸附量相應(yīng)增加,在pH=5時,Pb2+的去除率分別為99.42%和96.55%,吸附量為95.15mg/g和92.74mg/g,在pH=7時,Zn2+去除率分別為50.11%和50.65%,吸附量為48.23mg/g和48.75mg/g。去除率隨初始濃度增加而降低,吸附量卻增加,當(dāng)Pb2+和Zn2+初始濃度分別為500mg/L和400mg/L時,去除率分別為4

4、6.38%和22.15%、36.40%和17.66%,吸附量分別為211.50mg/g和88.59mg/g、166.01mg/g和70.42mg/g。
　　3.吸附等溫模型、動力學(xué)模型和吸附熱力學(xué)研究表明,改性硅藻土對Pb2+和Zn2+的吸附等溫曲線均符合Langmuir模型;對Pb2+和Zn2+的吸附分別在60min和90min內(nèi)達(dá)到平衡吸附,用偽二階動力學(xué)模型能更好的描述其吸附動力學(xué)過程。碳酸鈣改性硅藻土吸附Pb2+和Zn2+

5、和氧化錳改性硅藻土吸附Zn2+均為吸熱反應(yīng),吸附過程中混亂度增加,在高溫和低濃度時,吸附效果較好;而氧化錳改性硅藻土吸附Pb2+為放熱反應(yīng),在低溫和低濃度時,吸附效果較好。
　　4.當(dāng)碳酸鈣改性硅藻土用量為3g/L,反應(yīng)時間為150min,pH值為5.46,反應(yīng)溫度為25℃時,對Pb2+、Cd2+和Zn2+的去除率分別為93.89%、58.19%和29.69%。當(dāng)氧化錳改性硅藻土用量為5g/L,反應(yīng)時間為90min,pH值為5.4