净水厂污泥对水中Cr~(3+)的吸附去除研究

摘要

净水污泥是净水厂生产过程中产生的废弃副产物。选取北方地区某净水厂的净水污泥,利用批量试验研究了不同pH值污泥对Cr3+的吸附效果、不同初始质量浓度污泥对Cr3+的吸附动力学和不同温度条件下污泥对Cr3+的吸附热力学以及吸附解吸。结果表明,净水污泥由铝氧化物、铁氧化物和有机物质构成,表面多孔并且为无定型非晶体结构。在酸性条件下,净水污泥对Cr3+的吸附性能随pH值增加而增大,不同pH值条件下Cr3+的形态分布对吸附性能有一定影响。吸附过程符合拟二级反应动力学模型,决定系数达到0.999以上,说明吸附过程以化学吸附为主;污泥对Cr3+的吸附符合Freundlich方程,KF值随温度增加而增大,说明温度升高能够增加吸附剂的吸附能力。热力学参数ΔG<0、ΔH>0、ΔS>0,说明吸附过程是自发进行的,吸附属于吸热反应并且反应后系统的无序性增加。在0.1 mol/L和0.5 mol/LHNO3溶液作为解吸剂的条件下,Cr3+可以有效地解吸出来,相对解吸率分别达到72.33%和82.96%,解吸后的污泥残渣中铬离子质量比符合国家城镇污水处理厂污泥处理标准,可以将污泥残渣运送至污水处理厂统一处理。研究表明,净水污泥作为一种新型吸附材料,可以安全有效地应用到重金属废水处理中。

关键词