吸附法处理重金属废水研究进展邹照华

加，Ｚｎ２＋的吸附率呈上升趋势。投加量为１．０～

４．０９／Ｌ时，吸附率变化较快；当投加量大于４．０９／Ｌ
后，吸附率增加缓慢【３】。

２．３接触时间

Ｂ．Ｂａｙａｔ用Ｍｓｉｎ—Ｅｌｂｉｓｔａｎ和Ｓｅｙｉｔｏｍｅｒ两种土

耳其飞灰吸附Ｃｄ（ＩＩ）。研究证明：在最初的３０ｍｉｎ

里，Ｃｄ（ＩＩ）的去除率快速增长，约９３．５％被Ｍｓｉｎ—

Ｅｌｂｉｓｔａｎ去除，６５％被Ｓｅｙｉｔｏｍｅｒ去除。随后，Ｃｄ（ＩＩ）

的去除率增长缓慢，２ｈ后吸附达到平衡【４Ｊ。罗道

成等也研究了时间对重金属离子去除率的影响，

随着吸附时间的增长，重金属的去除率增大，当吸

附时间超过６ｈ后，吸附量随时间的延长增长缓

幅［５］

ｌＲ

０

２．４金属离子的初始浓度

Ｊ．Ｃｈｏｉ用复合吸附剂Ｍ∥Ｍ—ＬＤＨ去除水中

的Ｃｕ２＋和ｐｂ２＋。结果指出：Ｍ∥ＡＩ—ＬＤＨ对Ｃｕ２＋

和ｐｂ２＋的去除率均随二者初始浓度的增加而增

加，且呈线性增长【刮。用膨润土吸附溶液中的

Ｃｕ２＋，吸附量同样随Ｃｕ２＋初始浓度的增加而增加，

但在较高浓度时，吸附量的增加比较缓慢【７］。

２．５吸附温度

单宝田等研究了温度变化时，沸石对Ｃｕ（ＨＮ３皓４＋

的吸附。当温度较低时，随温度升高，吸附量增

加；当温度达到一定时，温度升高，吸附量反而下

降。这是因为沸石对Ｃｕ（ＨＮ，）；＋的吸附过程中，

既有交换吸附又有物理吸附。其中交换吸附随温

度升高离子交换能力增强，而物理吸附随温度升

高吸附能力反而下降【ｓ】。

３常用吸附剂及其在重金属废水处理中的

应用

３．１活性炭

活性炭是一种非极性吸附剂。与其他吸附剂

相比，活性炭具有大的比表面积和特别发达的微

孔。通常活性炭的比表面积高达５００—１７００ｍＥ／ｇ。

在活性炭中，微孔容积约为０．１５～０．９ｍＬ／ｇ，表面

积占总面积的９５％以上。目前，用活性炭去除废

水中重金属的研究报道较多。Ｈｕａｎｇ等用粉体活

性炭探讨对Ｈ孑＋的吸附，得出在ｐＨ为４．０—５．０

时，可有效吸附浓度为０．２ｍｍｏｌ／Ｌ的Ｈ孑＋９９％以

上［９Ｊ。经表面化学修饰的颗粒活性炭，可明显提

高对金属离子的吸附。Ｄ．Ａｇｇａｒｗａｌ等用ＨＮ０３氧

化颗粒活性炭，可使ｃ１３＋的吸附量提高３倍以上。

在ｐＨ为５．０—６．０时，Ｃ，＋的最大吸附量高达

１４６ｍｇ／ｇ。这是因为氧化后活性炭表面生成了含

羧基结构的功能基团，对阳离子的静电吸附作用

明显增强Ｌ１０Ｊ。

３．２膨润土

膨润土是以蒙脱石为主要矿物的粘土岩。蒙

脱石是含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四

面体层中间夹一个铝（镁）氧（氢氧）八面体层组

织，属２：ｌ型的三层粘土矿物。粘土矿物形成过程

中，常会发生同晶替代，晶体结构层间存在过剩负

电荷，能静电吸附阳离子而保持电中性。此外，膨

润土有巨大的表面积，因而具有巨大的吸附能力。

Ａ．Ｋａｐｏｏｒ将膨润土制成表面积为２００ｍＥ／ｇ的球状

珠粒，在ｐＨ为４．５～６．９时，对皤＋和Ｃｕ２＋进行吸

附，最大吸附量分别为２３．８１ｍｇ／ｇ和１３．１５ｍｇ／ｇ

１１Ｊ。

近年来，对改性膨润土的研究已成为热门课题之

一。通过酸、氧化剂、无机盐等对膨润土进行改

性，可明显改善其对重金属离子的吸附。Ｒ．

Ｎａｓｅｅｍ等将膨润土经１５０。２００℃活化后，对ｐｂ２＋

的去除率达９６％以上【１２】。朱利中等用季铵盐阳

离子（ＣＴＭＡ）和有机螯合剂（Ａｍ）复合改性膨润土

（ＩＭＢ），制得螯合剂柱撑膨润土ＩＭＢ—ＣＴＭＡ—Ａｍ。

同时研究对Ｐｂ【２＋】的吸附。结果表明：ＩＭＢ—ｃｒ—

ＭＡ—Ａｍ可有效去除ｐｂ２＋［１

３Ｊ。

３．３沸石

沸石是由（ｓｉ，Ａ１）０４四面体组成的框架构造，

其空间网架结构中充满了空腔与孔道，具有较大

的开放性和巨大的内表面积，孔中有可交换的碱、

碱土金属阳离子和中性水分子，因而具有良好的

选择吸附和离子交换功能。目前，在重金属废水

处理中应用最多的是斜发沸石。Ｅ．Ａｌｖａｒｅｚ研究了

斜发沸石对Ｃ１３＋，Ｎｉ“，Ｚｎ２＋，Ｃｕ２＋和Ｃ乎＋的吸附。

研究发现：Ｌａｎｇｍｔｆｉｒ模型适合所有的金属离子，沸石

对Ｃ１３＋、Ｎｉ“、Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋和Ｃ铲＋的最大吸附量分别

为０．０７９，０．０３４，０．０５３，０．０９３和０．０４１ｍｒｎｏｌ／ｇｔｌ４Ｊ。

Ｓ．Ｍｙｒｏｓｌａｖ用斜发沸石对ｐｂ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋和Ｃｄ２＋

进行选择性吸附。结果表明：对Ｃｄ２＋的最大吸附

量为４．２２ｍｇ／ｇ；对ｐｂ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋的最大吸附量

分别为２７．７，２５．７６和１３．０３ｍＣｇ［１５

Ｊ。

３．４壳聚糖

壳聚糖是甲壳素的重要衍生物。壳聚糖分子

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万方数据