活性炭对溶液中重金属的吸附研究

活性炭是一种良好的吸附剂，具有巨大的比表面积和化学稳定性。利用活性炭吸附技术去除工业废水中重金属离子的方法具有设备简单、占地面积小和不产生二次污染等优点，而在国内外得到日益广泛的应用。活性炭吸附水溶液中的重金属离子与其吸附废水中的重金属离子的原理是相通的，所以对活性炭吸附溶液中重金属离子的研究有助于利用活性炭吸附技术处理工业废水，并为活性炭吸附溶液中的重金属离子方面的研究提供有益的参考。 论文通过活性炭对工业废水重金属离子铜、铅、砷的静态吸附实验，活性炭对水溶液中砷的静态吸附实验，活性炭的表面改性以及改性后的活性炭对水溶液中砷的吸附实验，研究了活性炭吸附废水中的重金属离子的吸附效果和对水溶液中砷的吸附特性，初步确定了活性炭吸附处理冶金废水的工艺，并从热力学和动力学的角度在一定程度上探讨了活性炭吸附溶液中砷的吸附机理。 在工艺实验部分，通过活性炭直接对原水和调原水pH后的吸附效果比较，发现：活性炭对有色冶金废水中的重金属砷有较好的去除作用且吸附速度快，半小时后可使废水中的砷浓度降低到0.063mg/L，远远低于排放标准（0.5 mg/L），而对其中的铜、铅吸附则不能达到废水排放标准，但调pH后再进行活性炭吸附，其吸附效果均较好，活性炭对废水中的铜、铅、砷的去除率最高可达99.33％、89.13％和99.91％；低pH值范围内，活性炭对废水中铜、铅、砷的吸附去除均有较好的效果，而较高的pH值时则不利于去除率的提高，这是由于较高pH值时会发生吸附后的解吸现象；处理有色冶金废水的pH值在4左右即可达到要求。 活性炭对水溶液中砷的吸附特性实验研究部分得出的结论为：活性炭对水溶液中的砷具有良好的吸附性能，可使溶液中的砷浓度从2.0mg/L降低到0.01mg/L以下，且溶液中砷浓度越高，活性炭对砷的吸附率也就越高；影响活性炭吸附砷的主要因素为活性炭的种类和溶液中砷的存在形态，活性炭的比表面积越大吸附率越高，溶液中的砷以HAsO2存在时，吸附率较高；低pH时，吸附率较高，高pH值则吸附率会降低，当pH为3.5～4.5时吸附率可达最高；活性炭的粒度、用量、溶液离子强度、温度也影响活性炭对砷的吸附效果。粒度在160～200目范围内吸附率最高；吸附达平衡前，活性炭用量越多，吸附率越高；离子强度越高，吸附率则越低；低温时吸附率较高而高温时吸附率则会下降；活性炭吸附溶液中砷时是一个放热反应，但其热效应较小，为18.142KJ/mol；吸附后的活性炭可用 活性炭对溶液中重金属的吸附研究云南大学科技园项日 碱NaOH解吸;通过硝酸氧化改性后的活性炭对溶液中砷的吸附率明显下降，不 利于吸附，这说明活性炭表面酸性基团的增加不利于活性炭对水中砷的吸附，进 一步说明活性炭对溶液中砷的吸附主要是以物理吸附为主的机理。