改性膨潤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，對環(huán)境造成極大危害，迫切需要開發(fā)高效的處理方法控制冶煉廢水中的重金屬污染。膨潤土是一種天然粘土礦物，價格低廉，儲備量大，吸附性能好，通過活化或載入改性劑對膨潤土改性可提高其吸附性能，在處理重金屬廢水方面具有潛力。研發(fā)出可吸附去除多種重金屬的實用高效吸附材料及處理工藝，對含重金屬的選礦-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、種不同改性方法對膨潤土進行改性，以重金屬 Cd和 Pb為去除目標，研究改性方法對膨潤土（Modified Bentonite，MB）吸附重金屬效果的影響，篩選出實驗條件下最佳的改性方法。在此基礎上，考察吸附條件對改性膨潤土去除選礦廢水重金屬的影響。為了加速膨潤土的沉淀分離，進一步提高吸附效果，采用微波改性膨潤土和聚丙烯酰胺（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定膨潤土的層間

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

4、別可達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，微波活化改性膨潤土處理含重金屬廢水更具應用前景。
　　(2)在處理實際冶煉廢水時，微波改性膨潤土在投加量為25 g/L，pH值為8，吸附時間為50 min時，對Mn、Zn、Cd和Pb的去除率分別達到了88.8%、92.6%、89.6%和94.3%，但仍未達《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標準》（GB25466-2010）。
　　(

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