生物质吸附和生物沥滤去除废水和污泥中重金属的研究

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1、中山大学硕士学位论文生物质吸附和生物沥滤去除废水和污泥中重金属的研究专业：环境工程硕士生：况群指导教师：贾晓珊摘要随着人们生活水平和经济能力的提高，人们对物质的享受、所获得的资源、能源要求也越来越高。尤其是现在的中国正处在经济发展的高峰期，接踵而来的是各个行业的污染。尽管国家已经颁布大量的法律法规来限制污染物的排放，但是在过去几十年里污染物已经累积到一定的程度，其处理已经迫不及待。由于重金属能随着食物链的形式进入到人体，对人体产生一定程度的伤害。因此重金属的处理显得尤为突出。生物沥滤处理污泥中的重金属，是近几年来比较新的技

2、术。利用氧化亚铁和氧化硫细菌对污泥中重金属进行去除，其去除率比较理想。但是其沥滤后的废液如何处理也是一大问题。本实验通过对模拟的废水进行吸附法处理，以便寻求几种低成本高效的吸附剂来处理实际中的重金属废水。在模拟实验中，选用天然易得的茶渣和花生壳作为吸附剂，研究了其对五种金属离子Pb(II)、cr(Ⅲ)、Cd(II)、Cu(II)、Ni(II)的吸附特性。通过对动力学、热力学、吸附等温线的研究发现：对于茶渣来说，动力学研究结果显示吸附在60min内达到平衡，且吸附过程可以用准一级动力学方程拟合。随着投加量的增多，吸附率升高的

3、同时单位质量的吸附量却下降。吸附等温线可以用Langmuir吸附等温方程拟合。吸附热力学显示茶渣的吸附过程焓变为负，是放热反应；熵变为正说明吸附时增加了固液界面的混乱度；吉布斯自由能变化为正中山大学硕士学位论文且绝对值较小，说明该反应需要一定的外加能量才能完成。对花生壳的吸附也进行了这几方面的研究发现，其与茶渣存在很多相似性，但花生壳达到平衡的时间比茶渣更短，符合准二级动力学方程，吸附过程为吸热反应。在对这两种低成本吸附剂做了进一步的特性研究后，本实验在这基础上通过正交试验来确定几种重金属对吸附效果的影响，发现对于茶渣吸附

4、量的影响主次顺序为Pb>Cd>Cr>Cu>Ni，而花生壳为Pb>Cd>Cu>Cr>Ni。最后探讨了混合吸附剂对重金属去除的影响，发现混合吸附剂较纯粹的茶渣来说吸附效果较差。另外，也研究了生物淋滤对污泥中重金属的去除效果，发现其去除率可观。从吸附的效果上来说，这两种吸附剂具备了吸附的特性，在实际运用中具有一定的潜力，对其进行的研究为后续的重金属废水处理提供了广阔的前景。关键词：重金属、吸附、生物沥滤、正交Ⅱ中山大学硕士学位论文Study‘2heavymetalsfromStudy0nremovlnheametalslromw

5、ast‘ewat‘ergandsludgebybiomassadsorptionandbioleachingMajor：EnvironmentalEngineringName：KuangQunSupervisor：JiaXiaoshanAbstractWi廿lthedevelopmentofpeople’slivingstandardsandeconomiccapabilities,people’Senjoymentofthematerial，theresourcesavailable，energyrequirements

6、a糟alsoincreasing．Inparticular,Chinaisnowthepeal【ineconomicdevelopmentthenfollowingthatallsectorsofpollution．DespitethelargenumberofCountrieshaveenactedlawsandregulationstolimitemissions，contaminantsinthepastfewdecadeshaveaccumulatedtoacertainextent，soitstreatmenti

7、sveryurgency．BecauseheavymetalsCanenterthehumanbodybythefoodchain,andonthedegreeofharmtohumanbody．Therefore，theprocessingofheavymetalsisespeciallyprominent．Bioleachingofheavymetalsinthesludgcttreatmentisrelativelynewtechnologyinrecentyears．Useofferrousoxideandsulf

8、urbacteriatoremoveheavymetalsinsludge，theremovalrateisideal．Buttheleachingofwastewaterhandlingisalsoabigproblem．Dealingwithsimulationwastewaterbyadsorpt