零价铁对重金属铅吸附特性的影响

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1、林业工程学报，２０１８，３（６）：１４２－１４８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｏｉ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１８．０６．０２３零价铁对重金属铅吸附特性的影响１２２１２，３，４∗徐晓晶，魏闻语，张宇，李亭，唐强（１．苏州同和环保工程有限公司，江苏苏州２１５０１１；２．苏州大学轨道交通学院，江苏苏州２１５１３１；３．河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京２１００９８；４．江苏省岩土工程技术工程研究中心，河海大学，南京２１００９８）摘要：在环境岩土工程领域中，重金属污染土修复成为重要方向。工业发展加剧了铅污染，同时

2、产生了大量副产品零价铁屑。铁屑的来源广、价格低、吸附性能优良，是一种较理想的铅污染处理材料。因此笔者采用零价铁２＋２＋粉处理Ｐｂ污染土，通过开展单因素实验考察吸附剂设计剂量、初始污染物浓度、处理时间、溶液ｐＨ对Ｐｂ去２＋除效果的影响，对平衡状态进行等温吸附研究、对反应过程进行吸附动力学研究。结果表明，Ｐｂ去除率与吸附２＋剂设计剂量、处理时间长度正相关，与初始污染浓度负相关，与ｐＨ不明显相关；在Ｐｂ初始浓度为３００ｍｇ／Ｌ、铁２＋粉设计剂量为１０ｇ／Ｌ、处理时间为４８ｈ的条件下，实验中Ｐｂ去除率可达９８％，吸附剂的单位吸附量可达２５．３５ｍｇ／ｇ；Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附模型

3、、准二级动力学模型较符合本反应；结合反应前后ＸＲＤ图谱分析固相成分及含２＋量，零价铁去除Ｐｂ主要通过化学吸附与物理吸附，并以化学吸附为主，具体作用形式包括铅离子被零价铁还原固定，污染物与含铁胶体共沉淀，以及静电作用；实验结果为零价铁去除重金属污染物技术的应用提供参考。关键词：零价铁；重金属污染；吸附；吸附特性；共沉淀中图分类号：Ｘ５３文献标志码：Ａ文章编号：２０９６－１３５９（２０１８）０６－０１４２－０７２＋Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｚｅｒｏ⁃ｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｆｏｒｒｅｍｏｖａｌｏｆＰｂ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ１２２

4、１２，３，４∗ＸＵＸｉａｏｊｉｎｇ，ＷＥＩＷｅｎｙｕ，ＺＨＡＮＧＹｕ，ＬＩＴｉｎｇ，ＴＡＮＧＱｉａｎｇ（１．ＴｏｎｇｈｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ２１５０１１，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲａｉｌＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｏｃｈｏｗＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５１３１，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎｆｏｒＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｍｂａｎｋｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ

5、２１００９８，Ｃｈｉｎａ；４．ＪｉａｎｇｓｕＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｈａｓｂｅｅｎｗｉｌｄｌｙｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｇｅｏｔｅｃｈｎ⁃２＋ｏｌｏｇｙ．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｈａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｂｒｏｕｇｈｔＰｂｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｄａｍａｓｓｏｆｚｅｒｏ

6、⁃ｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｓｃｕｒｆａｓａｂｙ⁃ｐｒｏｄｕｃｔａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ．ｚｅｒｏ⁃ｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｉｔｈａｓｌｏｗｐｒｉｃｅｓａｎｄｇｏｏｄ２＋ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄｔｈｕｓｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓａｄｅｓｉｒａｂｌｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆＰｂａｎｄｏｔｈｅｒｈｅａｖｙｍｅｔａｌｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｒｅａｓｏｎｓａｂｏｖｅ，ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｚｅｒｏ⁃ｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｐｏ

7、ｗｄｅｒｗａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ２＋ｏｆＰｂｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌ．Ｗｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｓｉｎｇｌｅ⁃ｆａｃｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｏｅｖａｌｕａｔｅｈｏｗｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ２＋ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｚｅｒｏ⁃ｖａｌｅｎｔｉｒｏｎ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＰｂｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｚｅｒｏ⁃２＋ｖａｌｅｎｔｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒｄ