凹凸棒石对废水中铅和镉的吸附规律分析

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1、目录摘要．ⅣAbstractVI第1章绪论l1．1重金属废水的来源11．2重金属废水的危害．11．2．1铅的危害11．2．2镉的危害21．3重金属废水处理方法。21．3．1化学沉淀法21．3．2硫化法21．3．3还原法31．3．4离子交换法31．3．5铁氧体法31．3．6离子浮选法．．31．3．7纳米过滤41．3．8膜过滤法41．3．9溶剂萃取法41．3．10电化学处理法．．41．3．11吸附法．51．4吸附法处理重金属废水．．51．4．1吸附的分类51．4．2物理吸附法61．4．3树脂吸附法81．4．4生物吸附法91．5凹凸棒石吸附重金属离

2、子一1O1．5．1凹凸棒石的矿物特性．101．5．2凹凸棒石吸附重金属的研究进展111．6课题的提出及研究内容12第2章实验部分142．1实验材料、仪器和试剂142．1．1实验材料．142．1．2实验仪器．142．1．3标准溶液的配置．．152．2实验方法152．2．1吸附动力学实验方法．152．2．2吸附等温式实验方法．162．2．3吸附热力学分析．16第3章实验结果与分析173．1天然凹凸棒石对pb2+吸附173．1．1因素影响．．173．1．2吸附动力学规律．223．1．3吸附等温式363．1．4热力学分析．403．1．5小结413．2

3、热改性凹凸棒石对铅的吸附423．2．1因素影响423．2．2吸附动力学规律．473．2．3吸附等温式593．2．4热力学分析上613．2．5小结．633．3天然凹凸棒石吸附镉643．3．1影响因素“3．3．2吸附动力学规律一。683．3．3吸附等温式803．3．4热力学分析823．3．5小结．843．4热改性凹凸棒石对镉的吸附85II3．4．1影响因素．．853．4．2吸附动力学规律．．893．4．3吸附等温式1023．4．4热力学分析1043．4．5小结105第4章吸附机理与规律初探．1074．1吸附机理1074．1．1物理吸附法的吸附机理

4、～1074．1．2树脂吸附法的吸附机理．．1084．1．3生物吸附法的吸附机理．1094．2凹凸棒石的吸附机理初探．．1114．3凹凸棒石吸附的规律初探．1124．4总结．．113第5章结论和建议．1135．1结论一1135．2建议115参考文献116论文发表情况121jl廷谢．．122III凹凸棒石对废水中铅和镉的吸附规律研究摘要凹凸棒石是一种具有层链状结构的含水富镁、铝的硅酸盐粘土矿物，我国储量约占世界总储量的一半以上。凹凸棒石具有大的比表面积和独特的孔结构，常被用做处理含重金属废水的吸附剂，并取得了较好效果。本文通过实验研究了天然凹凸棒

5、石和热改性凹凸棒石对水中pb2+和Cd2+的吸附性能，探讨了吸附剂用量、初始pH、温度、pb2+和Cd2+初始浓度等因素对吸附效果的影响，分析了这两种吸附剂的吸附动力学、吸附等温式和吸附热力学。凹凸棒石对pb2+有较强的吸附能力，用马弗炉焙烧活化能改变凹凸棒石的结构和化学性质，可以提高其吸附能力。影响凹凸棒石对pb2+吸附的因素有吸附剂用量、初始pH、温度、P铲+初始浓度和吸附时间。凹凸棒石吸附Pb2+的去除率随吸附剂用量、初始pH、温度和吸附时间的增大而增大，随溶液初始浓度的增大而减小。热改性凹凸棒石对Vb2+吸附能力>天然凹凸棒石对pb2

6、+吸附能力。凹凸棒石对Cd2+吸附效果不是很好，但用马弗炉焙烧活化改变凹凸棒石的结构和化学性质，能够提高其吸附能力。影响凹凸棒石对Cd2+吸附的因素有吸附剂用量、初始pH、温度、pb2+初始浓度和吸附时间。凹凸棒石吸附Cd2+的去除率随吸附剂用量、初始pH、温度和吸附时间的增大而增大，随溶液初始浓度的增大而减小。热改性凹凸棒石对Cd2+吸附能力>天然凹凸棒石对Cd2+吸附能力。凹凸棒石对重金属的作用机理包括离子交换吸附、八面体晶格置换作用、表面络合和重金属水解沉淀四种可能机制。凹凸棒石表面碱性诱导重金属水解沉淀以及胶体颗粒的相互作用是水悬浮体

7、系中凹凸棒石有效去除重金属的主要机制。两种吸附剂对pb2+和Cd2+的吸附都比较快，前5min内的去除率和吸附量上升最快，60rain时吸附基本达到平衡，吸附动力学都符合Lagergren准二级反应模型。天然凹凸棒石、热改性凹凸棒石对Vb2+的吸附等温式都与Langnuir方程或Freundlich方程符合较好。天然凹凸棒石对Cd2+的吸附等温式符和Freundlich方程而热改性凹凸棒石对Cd2+的吸附等温式符合Langnuir方程。对Pb2+和Cd2+的热力学分析表明：△H0>O，吸附为吸热反应，高温有利于吸附的进行；AGo

8、过程均为自发过程；ASo>O，则说明反应为熵增的过程。凹凸棒石对pb2+并flCd2+的吸附都以物理吸附为主。关键词：凹凸棒石；吸附；热改性；重金属VStudyon