概述 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机 器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重 金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高， 目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环 是发展的主流方向。 1电镀重金属废水治理技术的现状 1 .1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉 法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。 中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀； (3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过 预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物 沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7—9之间，处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。 1.2氧化还原处理 1.2.1化学还原法
生物吸附法去除重金属离子的研究进展 摘要：本文主要对生物吸附去除重金属离子污染的研究现状进行了综合评述。 首先，介绍了重金属污染的危害和传统去除重金属离子的技术存在的局 限性，指出生物吸附法作为新兴的处理方法的优势；然后，讨论了生物 吸附剂的来源及特点，生物吸附重金属的机理研究，影响重金属生物吸 附的因素以及重金属离子的解析；最后，展望了生物吸附在去除重金属 离子的前景，也提出了其存在的局限性。 1前言 重金属一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属，如铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)等。这些难降解的重金属随工业废水的超量排放对环境构成威胁,通过食物链在生物体富集,破坏生物体正常代活动,危害人体健康。自从日本发生轰动世界的水俣病(汞中毒)和痛疼病(镉中毒)后,如何治理重金属废水,已经受到科学家们的普遍关注[1]。因此，有效地处理重 金属废水、回收贵重金属已经成为当今环保领域和食品安全领域中重要的课题。 目前处理含重金属废水的方法主要有化学沉淀、溶解、渗析、电解、反渗透、蒸馏、树脂离子交换与活性炭吸附等。各种方法的优缺点如表一所示. 表1 去除重金属离子传统技术[2] Table 1 Conventional technologies for heavy metal removal 处理方法优点缺点 化学沉淀和 过滤简单、便宜对于高浓度的废水,分离困难效果较差,会产 生污泥 氧化和还原无机化 需要化学试剂生物系统速率慢 电化学处理可以回收金属价格较贵 反渗透出水好,可以回用 需要高压膜容易堵塞价格较贵 离子交换处理效果好,金属可以回 收 对颗粒物敏感 树脂价格较贵 吸附可以利用传统的吸附剂 (活性炭) 对某些金属不适用 蒸发出水好,可以回用 能耗高价格较贵产生污泥
摘要：用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词：吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法 [1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法[2]。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处理7 h，4000转下离心分离30 min，洗涤，120 ℃下烘干过夜。改性高岭土的处理过程为：取5 g高岭土加入2 g SiO2，1 g Na2CO3，1 g KClO3放入研钵中研细，混匀，置于高温炉中，控制温度在800 ℃，恒温3 h。活性炭直接取自于资环实验室。黄褐土采自于安徽科技学院种植科技园，土壤样品采集后，风干，过100目筛备用[4]。
重金属离子吸附剂的策划书随着我国IT 行业、化学和冶金工业的快速发展，来自电解液、电镀液中的铅、铜、铬、锌等重金属离子的废水对环境的污染越来越严重，采用重金属离子吸附剂技术处理后可以达标排放,也可回收。 重金属离子吸附剂的实际消费者是化工、冶金、电镀、IT生产企业，使用者和购买决策者是污水处理人员和厂长，实际购买者是采购部门。市场特征呈现为使用者、购买决策者与实际购买者分离的特殊性。随着我国节能减排政策的大力实施，这将会极大地推动企业的实际需求以及决策者的购买意愿。 重金属离子吸附剂市场是集团市场，购买过程属集团购买行为，人员推销及技术服务是最有效的销售方式。工厂首先根据污水类型和要求选择吸附剂种类、规格，同时会受使用习惯、品牌好坏、地域差异等因素的影响。 重金属离子吸附剂属于化工污水处理设备类，环保管理机构如国家环保管理局制定的宏观政策法规会对其发展产生重要影响。 对于化工污水处理设备的销售国家没有严格的要求，只要产品合格，能满足企业需求即可，所以其生产过程主要执行《企业标准》。 一. 生产工艺流程 (一).生产要求： 1.生产周期：从原料到吸附剂产品的生产周期为15天。 2.工人要求：相关专业大专以上学历、经过三个月的专业培训。 3.技术关键：重金属离子吸附剂制备的工艺。 （二）.厂址选择： 原材料采用汽车运输，运输量不大，对道路要求不高；每月用水300吨左右，用电1000千瓦，一般投资环境均能满足；公司坐落于风景宜人的国家级（合肥）高新技术产业开发区，邻近中国科学院合肥分院与大蜀山自然风景区，交通便利。
公司占地3500多平方米，分为生产厂区、办公区、设有生产加工车间、销售部、售后服务中心、研发中心、质检部、企划部以及办公室等多个部门。 （三）.生产工艺流程： 1.原材料： 废水处理设备以重金属离子吸附剂为核心材料；通过它的阴、阳离子交换基团来吸附、分离重金属离子。 2.生产设备 表1. 生产设备一览表 3.生产工艺流程
重金属废水反应原理及控制条件 1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主 要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较 快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚
硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3 沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv ④还原反应时间约为30min； ⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7～8，沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选用。 2.含氰废水 含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。 氰化镀铜，氰化镀铜作为暂缓淘汰镀铜方式，主要组分，氰化亚铜，氰化钠，Cu（CN） 2- 以络离子形式存在，铜离子被氧化，氰化物也被氧化，而Fe(CN) 6 4- 被氧化后仍然以络离 子存在，所以氰离子并不能解离氧化，增加了破氰难度。 氰化物镀锌，在镀锌工艺中占比不高。采用碱性氯化法，分两阶段破氰，第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐： CN?+OCl?+H 2 O==CNCl+2OH??
毕业论文 论文题目：介孔二氧化硅材料重金属离子吸附性能研究
Kunming University of Science and Technology Graduation Thesis Thesis Title :The adsorption properties of mesoporous silica materials for heavy metal ion College :Environmental Science and Engineering College Specialty : Renewable resources, science and technology Class:081 Student ID :200810703112 Name :Chen Dawei Teacher :Zhu Wenjie 目录 第一章、绪论 (6) 1.1 国内水环境污染现状及危害 (6)
1.2 水体重金属污染的治理方法 (7) 1.2.1 物理化学方法 (7) (1) 稀释法 (7) (2) 混凝沉淀法 (7) (3) 离子还原法和交换法 (7) (4) 电动力学修复技术 (8) (5) 吸附处理技术 (8) 1.2.2 生物修复法 (9) (1) 植物修复法 (9) (2) 动物修复法 (10) (3) 微生物修复法 (10) 1. 3 介孔二氧化硅材料简述 (10) 1.3.1多孔无机材料的分类 (11) 1.3.2具有有序孔道结构介孔材料的发现 (11) 1.3.3介孔二氧化硅材料 (12) (1) 合成的基本特征 (12) (2) 生成机理 (12) (3) 介孔氧化硅的结构 (13) 1.3.4 介孔材料的研究展望 (13) 第二章、实验 (14) 2.1实验设备和试剂 (14) 2.2 实验 (14) 2.2.1铜离子吸附实验 (14) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (14) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (15) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (15) 2.2.2 铅离子的吸附试验 (15) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (15) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (16) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (16) (4) 介孔二氧化硅材料在不同PH下吸附性能测试 (16) 2.2.3Cd2+的吸附试验 (17) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (17) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (17) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (17) (4) 介孔二氧化硅材料在不同pH下吸附性能测试 (18) 第三章、实验结果处理与分析 (18) 3.1 计算公式 (18) 3.2 铜离子吸附结果分析 (19) 3.2 铅离子吸附结果分析 (22) 3.3 Cd2+吸附结果分析 (25) 第四章、结论与建议 (28) 一. 结论 (28) 二.建议 (28)
三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法
2007,Vol.24No.6 化学与生物工程 Chemistry &Bioengineering 8 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20571039),鲁东大学教学改革基金项目(Y0527,Y0715)和大学生科技创新基金项目收稿日期:2007-03-14 作者简介:吕晓凤(1982-),女,山东招远人,主要从事无机多孔材料的研究与应用;通讯联系人:殷平(1971-),女,江苏东台人,博 士,副教授,主要从事无机多孔材料的研究和开发。E 2mail :yinping426@https://www.doczj.com/doc/f311887815.html, 。 无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用进展 吕晓凤,殷 平,胡玉才,徐晓慧 (鲁东大学化学与材料科学学院,山东烟台264025) 摘 要:综述了近年来无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用,简要介绍了几种主要无机吸附材料对各种重金属离子的吸附能力等方面的研究成果,并对此类材料的发展前景进行了探讨。 关键词:无机吸附材料;重金属离子;工业废水 中图分类号:TQ 42412 X 703 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2007)06-0008-03 现在每年冶炼、电解、电镀、医药、染料等工矿企业排放大量含有重金属离子的工业废水,造成水体的严重污染,对生态安全以及人类自身的生存和健康都会产生极大危害。因此,工业废水的处理和再生利用问题已成为倍受国内外科研工作者关注的一个热点。吸附法[1]是重金属离子废水处理应用中一种重要的物理化学方法,现今的研究重点主要集中在廉价、高效、易处理吸附剂的开发应用上。传统的吸附剂活性炭[2]是孔性炭素材料,具有大孔隙结构和表面积,故而其优点是吸附能力强和去除效率高,但高昂的价格在一定程度上限制了其应用。作者在此介绍了近年来几类主要的无机吸附材料在处理重金属废水方面的研究进展和今后的发展趋势。 1 价格低廉的工业废料及天然矿物材料 粉煤灰是燃煤电厂等企业常年排放的大量工业废渣,是从烧煤粉的锅炉烟气中收集的粉状灰粒,因细度小且比表面积高而具有一定的重金属吸附能力[3,4]。使用粉煤灰等工业废渣作为废水处理的吸附剂,既有原料价廉易得、工业操作简单等优点,又可解决废水废渣的环境污染以及回收再利用的问题,达到以废治废的目的,具有明显的经济效益和社会意义。席永慧等[5]利用X 2射线荧光研究了粉煤灰等去除溶液中有毒金属离子Zn 2+的吸附过程,结果表明吸附过程快速,在0～2h 内Zn 2+浓度可降低40%～50%,24h 后基本达到吸附平衡状态。由其Langmuir 吸附等温线求得Zn 2+在粉煤灰中的最大吸附量可达到57180mg ?g -1,约为粘土、粉质粘土的4～5倍。彭荣华等[6]对粉煤灰进行适当改性,加入一定量的硫铁矿烧渣和适量的固体NaCl ,在90℃用硫酸废液搅拌浸取后在300℃进行焙制。经原子吸收分光光度法测定,改性粉煤灰处理电镀废水,对Cr 6+、Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+的去除率高于9715%,达到国家排放标准。进行对比实验后发现改性粉煤灰对金属离子的去除率比未改性粉煤灰高,分析其中原因在于粉煤灰中含有较多类似于活性炭的残碳,用酸在较高温度下浸提可使其表面和微孔内粗糙,显著增加其比表面积,相当于对粉煤灰进行了活化处理;再者,粉煤灰中的金属氧化物与硫酸反应后生成的硫酸盐使其改性后又具有混凝性能。 焦化厂出炉的热焦炭在熄焦塔用水熄焦过程中从焦炭表面脱落的焦粉被称为熄焦粉,由于在产生的过程中受到水和汽的作用被活化而具有吸附性能。张劲勇等[7]用混有少量硫酸的硝酸对熄焦粉进行氧化改性,可显著增加其表面酸性基团含量,提高熄焦粉的表面亲水性。改性熄焦粉可大幅提高其对原始水的处理效果,对Fe 3+优先吸附,具有较强的选择性吸附能力。 在作为吸附材料的天然矿产中,膨润土是研究得较多的一种,它是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿。蒙脱石是一种层状铝硅酸盐类矿物,其单位晶胞系由硅氧四面体和铝氧八面体按2∶1组成的晶层,在晶层内存在广泛的同晶置换,使晶层中产生永久性负电荷,这样层间可通过吸附阳离子来达到电荷平衡,同时层
几种吸附材料处理重金属废水的效果 来源：考试吧（https://www.doczj.com/doc/f311887815.html,）2006-3-5 13:27:00【考试吧：中国教育培训第一门户】论文大全 摘要用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法[1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处
在环境与人类健康领域，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。他们以不同的形态存在于环境之中，并 在环境中迁移、积累。采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。 1．1 沉淀法 1．1．1 氢氧化物沉淀法 往重金属废水中加入碱性溶液，利用OH一与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀，通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳，使溶液达到额定的pH值，从而使废 水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。 1．1．2 硫化物沉淀法 将重金属废水pH值凋节为一定碱性后，再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物，或者直接通人硫化氢气体，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀，然后被过滤分。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此。硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点，比如沉渣量少，容易脱水，沉渣金属品位高，有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处，比方说硫化物结晶比较细小，难以沉降，因而应用也不是很广。 1．1．3 还原一沉淀法 这种方法的原理是，用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子，先将金属过滤收集，然后再往处理液中加入石灰乳，使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法。该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。 1．1．4 絮凝浮选沉淀法 通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差，聚集形成大颗粒胶体物质，最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸，采用浮选的办法，用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤，一是调节pH值，二是加入含铁或铝盐的絮凝剂，以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。 1．2 物理化学法 1．2．1 吸附法 (1)物理吸附法。活性炭是最早使用的吸附剂，也是目前使用最广泛的吸附剂。之所以能够进行物理吸附，是因为活性炭具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。后来在此基础上又出现了活性炭纤维等衍生物，去除效率高，但价格比较昂贵。能够用于物理吸附的材料还有各种矿物质以及分子筛等。 (2)树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点t41，这种方法能够分离、纯化、回收重金属，效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团，比较典型的有羟基、羧基、氨基等，能够与重金属离子进行螯合，因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 (3)生物吸附。近些年来，很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征，而生物吸附法的主要原理，就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点：①生物吸附剂可以降解，一般不会发生二次污染；②来源广泛，容易获取并且价格便宜；③生物吸附剂容易解析，能够有效地回收重金属。 1．2．2 浮选法
水中重金属离子吸附研究 1 引言 重金属作为一类常规的水体污染物,因其具有毒性较高,无法降解等特点,成为水体污染物中危害极大且备受关注的一种.随着工业的发展,重金属的污染问题日益突出.目前为止,对于水体的重金属污染,主要的处理方法包括吸附法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物絮凝法等.其中,吸附法拥有材料便宜易得,操作简单,重金属处理效果较好等优点,因而被研究者所重视. 吸附法是使重金属离子通过物理或者化学方法粘附在吸附剂的活性位点表面,进而达到去除重金属离子目的的方法,常用的吸附剂包括天然材料和人工材料两种,天然材料包括活性炭(Mouni et al., 2011)、矿物质(Kul and Koyuncu, 2010)、农林废弃物(谭优等,2012)、泥沙(夏建新等,2011)等,人工材料包括纳米材料(黄健平和鲍姜伶,2008)等.一般来说,天然材料较易获取,成本较低,但吸附效果较差,人工材料制备成本高于天然材料,但吸附效果较好. 由Kasuga于1998年首次合成的钛酸盐纳米管(Titanate Nanotubes,TNTs)是近年来新兴的人工吸附材料(Kasuga et al., 1998).由于TNTs表面积大,管径小,表面富含大量离子交换位点(Liu et al., 2013;Wang et al., 2013a; Wang et al., 2013b),使得TNTs拥有极强的重金属离子吸附性能,研究证明其对水中的Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附能力分别超过了500 mg·g-1和200 mg·g-1,远超于其他吸附材料(Xiong et al., 2011).同时,由于其良好的沉降性能和极快的吸附速率,以及易于解吸再生的特点(Wang et al., 2013b),使得TNTs拥有良好的研究价值和应用潜力. 然而,传统的TNTs合成方法以P25型TiO2为钛前驱体,需130 ℃水热反应72 h(Wang et al., 2013a; Liu et al., 2013),较长的高温反应时间带来了较高的能量消耗,限制了其在工业上的应用前景(Ou and Lo, 2007).为了克服这此缺陷,本文采用纳米级锐钛矿作为反应的原材料,成功的将水热反应时间缩短为6 h,大大节约了生产制备的成本,为TNTs在实际工业领域的应用创造了便利条件.同时,文章中利用TEM、XRD和FT-IR等多种表征手段对新制备的材料进行了表征,并研究了其对重金属离子的吸附行为,证实了新制备的材料具有良好的重金属吸附效果及吸附选择性. 2 材料与方法 2.1 实验试剂与仪器 本研究中的使用的化学试剂均为分析纯或以上.TiO2(锐钛矿颗粒,99.7%,平均粒径25 nm)购于Sigma-Aldrich 公司;NaOH、HCl、无水乙醇等(分析纯)和KBr(光谱纯)购于国药集团化学试剂有限公司;PbCl2(>99.5%)、CdCl2·2.5H2O(>99.0%)和CrCl3·6H2O(>99.0%)用以配制相应的重金属储备液,均购自天津市光复精细化工研究所.分别称取0.6711 g PbCl2、1.0157 g CdCl2·2.5H2O和2.5622 g CrCl3·6H2O于500 mL容量瓶中,用以配制1000 mg·L-1的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)储备液. 2.2 TNTs的合成与表征
改性沸石对重金属离子吸附性能的试验研究 谢华林1,2 李立波2 (1 湖南工学院化工系,衡阳 421008;2 中南大学化学化工学院应化系,长沙 410083) 摘 要 在静态和动态条件下,研究了改性斜发沸石对工业废水中重金属离子Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的吸附。结果表明,改性斜发沸石对重金属离子有较好的吸附,p H值是影响吸附的主要因素。采用1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)混合溶液作为斜发沸石的再生剂,可使其重复再生使用。 关键词 改性沸石 吸附 重金属离子 再生 Experimental Study on Adsorption Capability about The Heavy Metal Ions from Water Using Modified Clinoptilolite Xie Hualin1,2 Li Libo2 (1 Department of Chemical Engineering,Hunan Institute of Technology,Hengyang 421008;2 College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University,Changsha 410083) Abstract The adsorption capability of natural clinoptilolite can be improved by modification.The adorption effect of modified clinoptilolite to heavy metal ions from waste water such as Cu2+,Zn2+,Cd2+and Pb2+was studied under static state condition and dynamic state condition.The results showed that modified clinoptilolite had better adsorbability for heavy metal ions,moreover p H value of solution was the main factor affecting adsorption. The mixed solution of1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)could be repeatedly used as the regeneration reagent of clioptilolite. K ey w ords modified clinoptilolite absorb heavy metal ions regenerate 工业废水中主要含有Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子。目前,我国多采用化学沉淀法处理含重金属离子的废水,但由于不同重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳p H值不同,以及某些重金属离子可能与溶液中其他离子形成络合物而增加了它在水中的溶解度,所以处理效果并不理想;另外,重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀,一部分会在排放中随p H值的降低而重溶于水,也使处理效果不理想。 沸石是一族具有连通孔道、呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物,特殊的晶体化学结构使沸石拥有离子交换、高效选择吸附、催化、耐酸、耐辐射等优异性能和环境属性。斜发沸石作为天然沸石家族的一员,被认为是一种有工业应用前景的矿物,国内外对其性能及应用的研究较多[1～5]。本文介绍了通过NaCl和N H4Cl将斜发沸石改性为钠型和铵型沸石,在静态和动态条件下,通过对水中Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的吸附研究,探讨了它们的吸附机理和改性斜发沸石处理工业废水中重金属离子的可行性,取得良好的效果,为工业水处理提供了一种高效而实用的新方法。 1 试验 1.1 主要仪器与试剂 ICPS21000Ⅱ型等离子体原子发射光谱仪(日本岛津);p HS22型酸度计;7621型电动搅拌机;ST2 03A型比表面孔径测试仪;超级恒温水浴箱;马弗炉;烘箱;电动振荡器;粉碎机;棒磨机。 重金属标准溶液:Cu、Zn、Cd、Pb标准溶液(1000mg/L)由国家标准物质研究中心提供,然后据不同元素测定需要,配制成适当浓度的标准溶液。 NaCl、N H4NO3、H2SO4、HCl、HNO3、NaOH,均为分析纯;水为亚沸蒸馏水。 1.2 样品制备及其化学成分 选取一定量的块状斜发沸石原矿和烟煤,分别用粉碎机粗碎至3～5mm,再分别用棒磨机细磨至200目左右,然后过200目筛。将沸石粉和煤粉(质量比为 2.5∶1.0)充分混匀,加入适量水搅拌挤压成粒状,在l00℃下烘干后,于650℃马弗炉中灼烧60min,取出自然冷却至室温,制得20～40目、40～60目、60～80目、80～100目粒级,供试验用。 沸石的化学成分(%):SiO2,70183;CaO,3138; Al2O3,11178;Fe2O3,0167;MgO,1106;MnO,0104; TiO2,0131;K2O,2123;Na2O,0145。硅铝比SiO2/ Al2O3,10114;铵离子交换容量,12316mmoL/100g。 1.3 沸石改性 1.3.1 改性钠型斜发沸石:选取经破碎、筛分后粒 第28卷第1期2005年1月 非金属矿 Non2Metallic Mines Vol.28No.1 Jan.,2005
重金属污染物的危害、来源及处理方法研究 [摘要]随着工业排污量急剧增加，大量重金属污染排向了物环境中。在一定条件下，某些重金属(例如汞)还能在某些微生物的作用下转化为毒性更大的有机物质。另外，有毒重金属可以长期停留与积累在环境中，通过食物链逐级富集，最终进入人体，甚至通过遗传或母乳使婴儿受害，主要表现为富集在人体某些器官内形成慢性中毒。因此，重金属污染物的处理技术成为一个研究的热点，其成果有着重大的现实意义。 [关键词] 重金属工业污染离子交换电解吸附 一、引言 随着社会的不断发展，人们比以往任何时候都更加崇尚工业与自然环境的和谐发展，这种理念已不断渗透到各学科之中，在治理污染技术的开发上也应该寻求这种绿色产业。充分发挥自然界的天然自净化功能，是在污染治理与环境修复领域开发绿色环保技术的体现，更是完整地利用天然自净化功能的反应。本文阐述了重金属的危害、来源及其存在形式，并重点论述了处理重金属污染物的方法。 二、废水中重金属污染物的来源 1.铅的来源。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH3=铅浓度最高，电镀废液产生的废水铅浓度也很高。 2.镉的来源。镉是一种灰白色的金属，自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90%的福用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业，含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。 3.镍的来源。废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在，比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多，其中主要是电镀业，此外，采矿、冶金、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。
重金属废水治理技术 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。1、电镀重金属废水治理技术的现状 1.1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。
碳材料对重金属的吸附及gamma射线辐照还原 一：碳材料的选择 活性炭；活性炭纤维；碳纳米管；磁性多孔碳材料；氧化石墨烯①。 材料的选择主要考虑材料的吸附容量和吸附速度，还需要考虑材料的机械强度，选择性跟抗干扰性。然后再对材料进行一系列的预处理。 常用的处理方法： 1 化学试剂处理 2 辐射照射处理 3 共聚接枝 比如具有吸附能力碳纳米管（CNTs）的预处理，就是选用一定浓度的过氧化氢，次氯酸钠，硝酸，高锰酸钾溶液。吸附能力增强的几个原因。 二：材料的吸附 材料的吸附性实验，即是一种探究性优化实验。 资料中一般用材料吸附一些生活生产中常见的重金属污染物。如：镉离子，铜离子，铅离子，铬离子等等。随即研究这种材料在不同时间，不同的pH，不同的吸附剂用量。依此得出这种材料最佳的吸附条件。 最后绘制等温吸附曲线。用朗缪尔，弗罗因德等温吸附方程式拟合。继而进一步分析这种材料的吸附机理。 三：gamma射线的辐照还原 辐照还原的实质就是对已经吸附的重金属离子进行解析。使这种吸附材料能够重复利用。 附录： ①：其吸附机理可大致分为三大类：10 不发生化学反应，由分子间的相互引力
产生吸附力即物理吸附。20 发生化学反应，通过化学键力引起的化学吸附。30 由于静电引力使重金属离子聚集到吸附剂表面的带电点上，置换出吸附剂原有的离子的交换吸附。 活性炭对金属离子的吸附机理是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附，同时还有金属离子同其表面含氧基团之间的化学吸附以及金属离子在其表面沉积而产生的物理吸附。 两个常用的等温式：langmuir，freundlich
斜对角线原则 材料的吸附容量和吸附速度，还需要考虑材料的机械强度，选择性跟抗干扰性。孔径跟比表面积。 材料对金属离子吸附效果的依赖性。 酸处理跟碱处理 酸处理会增加含氧官能团，酸性官能团，从而提高亲水性跟离子交换性能 碱处理会增加微孔数目。 典型制备方法： 将ACF GAC反复用蒸馏水冲洗至溶液的pH不变，再于80℃干燥过夜。 干燥过的ACF GAC 中分别加入1.0mol/l 硝酸溶液加热煮沸3h，再用蒸馏水洗涤，于80℃干燥过夜。 碱处理即把硝酸改为KOH溶液。 负载ZnO-GAC 碳纳米管吸附性好坏明显依赖溶液的PH和碳纳米管的表面状态。
摘要:许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬，铜，铅，锌，镍等重金属离子这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子，这些重金属离子必须要从水中去除这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响含有CO32-的碳羟磷灰石碳羟磷灰石比纯羟基磷灰石HAP在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb2+、Cd2+、Hg2+等在前人研究的基础上，为降低污水处理的成本，本文以废弃的鸡蛋壳为原料，尿素为添加剂，采用掺杂技术，合成新型的碳羟磷灰石吸附剂，用以处理含重金属离子废水最佳的制备条件是将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末，过30目筛，按摩尔质量比为11的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1～3，在30~40℃反应2～3h，过滤去除不溶物，按照11的比例添加尿素和CaOH2粉末，用NaOH调节pH值在9～12，在50~60℃条件下热处理24h，反应产物经冷却后，用1％的NH4Cl洗涤至中性，在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分，包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附，分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响绘制了吸附等温线，对吸附过程的动力学和热力学进行了研究，然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析最后对吸附了Zn2+的碳羟磷灰石分别用0.2molL的NaCl、0.2molL的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05molL的CaCl2和0.1molL的CaCl2和超声波进行解吸研究结果表明碳羟磷灰石对Cd2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+具有较强的吸附效果用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cd2+废水，在Cd2+初始浓度为80mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93％左右碳羟磷灰石对Cd2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cu2+废水，在Cu2+初始浓度为60mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93.17％碳羟磷灰石对Cu2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir 两种模式用2.5gL的CHAP处理Zn2+废水，在Zn2+初始浓度为100mgL、温度为40℃左右、pH值为6~7、作用时间45min的条件下，去除率为98.67％CHAP对Zn2+的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附，在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀碳羟磷灰石对Zn2+的热力学研究表明，碳羟磷灰石吸附Zn2+的过程是吸热过程共存离子吸附研究表明四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低，因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合解吸实验表明各种解吸剂对Zn2+的解吸能力有限，这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现，吸附了重金属的样品表明有针尖状结构 标题:工业废水重金属离子吸附剂碳羟磷灰石吸附性能 桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学