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1、Page 1吸附法处理废水吸附法的概念、原理及其影响因素常用吸附剂简介吸附法处理含重金属离子231Page 2吸附法处理废水当需要从废水中回收某种特定的物质时，或是废水中有毒、有害时，用物理化学处理废水。物理化学法处理废水的一种Page 3吸附法原理 物理吸附：分子引力(范德华力) 化学吸附：剩余化学键力Page 4两种吸附类型的比较 项 目 吸 附 类 型 物理吸附 化学吸附 作用力 分子引力华(范德力) 剩余化学键力 选择性 一般无选择性 有选择性形成吸附层 单分子或多分子 只能形成单分子吸附层 吸附层均可 Page 5吸附法处理废水影响因素吸附量是指单位重量的吸附剂在单位时间内所吸附的吸
2、附质的量。酸性有利对于活性炭低有利越大越好Page 6吸附法处理废水Freundlich从它们的关系曲线得到经验公式： T(mg/g)=x/m=KC1/n 式中：x为吸附溶质的量（mg/g）;m为吸附剂的质量（g）;C为吸附平衡时溶液的浓度（mg/L）;K、n为常数。 吸附平衡 吸附和解吸是一个可逆的平衡过程。当吸附速度和解吸速度相等，就达到了吸附平衡。吸附量是吸附平衡时单位重量吸附剂上所吸附的吸附质重量。它可以表示吸附剂吸附能力的大小。一定容积和一定浓度的吸附质溶液中，投加一定的吸附剂，经搅拌混合直至吸附平衡，即测定溶液中残余的吸附质浓度，稳定不变时为止一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的
3、性质及其浓度和温度有关。表明被吸附物的量与浓度之间的关系式成为吸附等温式。固体表面吸附水溶液中溶解及胶体物质Freundlich吸附等温式低浓度Langmuir吸附等温式单分子层Page 7常用吸附剂活性炭活性炭常用两种吸常用两种吸附剂比较附剂比较腐植酸类吸腐植酸类吸附剂附剂特点：比表面积大，800-2000m2/g再生方法：加热（温度升高解吸）；化学再生（化学反应。再生困难活性基团具有阳离子吸附性能离子交换、螯合、表面吸附、凝聚等作用应用：重金属离子Page 8 1.材料吸附 2.生物吸附 3.吸附法处理展望吸附法处理含重金属的废水Page 91.材料吸附a.沸石吸附法1c.腐植酸类吸附法3
4、b.壳聚糖类吸附法2a.沸石吸附法 沸石由于其机构中含有很多均匀孔道和排列整齐的孔沸石由于其机构中含有很多均匀孔道和排列整齐的孔穴，因此具有独特的选择吸附性。在重金属废水中常被用穴，因此具有独特的选择吸附性。在重金属废水中常被用作作Cu Pb CdCu Pb Cd离子吸附剂。离子吸附剂。 废水的废水的PHPH值，金属离子浓度及离子形态对处理容量和值，金属离子浓度及离子形态对处理容量和选择性有影响除去率随着选择性有影响除去率随着PHPH降低而减小即酸性条件下处降低而减小即酸性条件下处理能力差，用理能力差，用NaClNaCl预处理沸石可提高其吸附和离子交换预处理沸石可提高其吸附和离子交换能力吸附重
5、金属离子的沸石可用能力吸附重金属离子的沸石可用HClHCl浓缩。经过浓缩。经过NaOHNaOH溶溶液处理可再生利用。液处理可再生利用。 天然沸石受到含量和选别方法限制应用有限，近年来天然沸石受到含量和选别方法限制应用有限，近年来学者致力于人工沸石的研究实践表明人工沸石学者致力于人工沸石的研究实践表明人工沸石MAPMAP对金对金属离子除去率高于天然沸石，而且不像天然沸石吸附能力属离子除去率高于天然沸石，而且不像天然沸石吸附能力受到其他离子的抑制受到其他离子的抑制b.壳聚糖类吸附法 壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，大部分甲壳动物的壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，大部分甲壳动物的重要组成也存在于某些细菌
6、细胞壁中，在地球上分布非常重要组成也存在于某些细菌细胞壁中，在地球上分布非常广泛广泛 壳聚糖吸附容量很大，不会造成二次污染，应用前景壳聚糖吸附容量很大，不会造成二次污染，应用前景和经济效益良好，是性能良好的金属离子捕收剂其中含有和经济效益良好，是性能良好的金属离子捕收剂其中含有的羟基氨基能于重金属离子形成稳定的螯合环状物，酸性的羟基氨基能于重金属离子形成稳定的螯合环状物，酸性条件下吸附能俩随条件下吸附能俩随PHPH值增加而增加。除去铜铅镉的最佳值增加而增加。除去铜铅镉的最佳PHPH值为值为7.3 7 9.45 7.3 7 9.45 甲壳素处理废水时会有离子之间相互抑制的作用，例甲壳素处理废水时
7、会有离子之间相互抑制的作用，例如如CrCr离子对甲壳素吸附离子对甲壳素吸附Cu Pb CdCu Pb Cd离子有抑制作用。离子有抑制作用。c.腐植酸类吸附法 腐植酸吸附金属离子的能力由其本身的结构决定的，腐植酸吸附金属离子的能力由其本身的结构决定的，其活性集团有羟基，羧基，黯基，磺酸基，对阳离子的吸其活性集团有羟基，羧基，黯基，磺酸基，对阳离子的吸附包括交换螯合表面吸附凝聚等作用附包括交换螯合表面吸附凝聚等作用 天然腐植酸主要有褐煤和泥炭其中腐植酸天然腐植酸主要有褐煤和泥炭其中腐植酸1111到到1717，在重金属离子浓度较低时腐植酸具有高的吸附率，天然泥在重金属离子浓度较低时腐植酸具有高的吸附
8、率，天然泥炭不需要处理就能吸附重金属离子但是机械强度低亲水性炭不需要处理就能吸附重金属离子但是机械强度低亲水性高稳定性低，对吸附能力有影响，可以先进行热处理增加高稳定性低，对吸附能力有影响，可以先进行热处理增加机械强度或者用酸改性以增加磺酸基和羰基。机械强度或者用酸改性以增加磺酸基和羰基。 近年来研究者把富含腐植酸的物质用粘结剂制成腐植近年来研究者把富含腐植酸的物质用粘结剂制成腐植酸树脂造粒成型，用于管式和塔式的吸附装置在处理电镀酸树脂造粒成型，用于管式和塔式的吸附装置在处理电镀废水方面有了成功经验废水方面有了成功经验Page 131.生物吸附a.菌体吸附法1b.藻类吸附法2a.菌体吸附法 自
9、然界存在大量的菌体，许多菌体对金属离子有很强自然界存在大量的菌体，许多菌体对金属离子有很强的吸附能力，有静电吸附，梅的催化转化作用，络合和絮的吸附能力，有静电吸附，梅的催化转化作用，络合和絮凝作用使金属离子沉积而后固液分离除去凝作用使金属离子沉积而后固液分离除去 研究发现啤酒酵母对水中的汞离子有良好的吸附性在研究发现啤酒酵母对水中的汞离子有良好的吸附性在PH=3PH=3吸附时间吸附时间1515分钟时对分钟时对26g/L26g/L的废水吸附率达到的废水吸附率达到96%96% 菌体易培养，吸附能力强，成本低廉，有着广阔的前菌体易培养，吸附能力强，成本低廉，有着广阔的前景景b.藻类吸附法 水体中有大
10、量的藻类生长，藻类细胞壁由多糖蛋白质水体中有大量的藻类生长，藻类细胞壁由多糖蛋白质和脂类组成，有一定粘性，带有电荷，此外细胞膜是有高和脂类组成，有一定粘性，带有电荷，此外细胞膜是有高度选择性的半透膜。所以藻类对重金属有良好的吸附作用度选择性的半透膜。所以藻类对重金属有良好的吸附作用 藻类对很多重金属离子富集率相当高，有些可达几千藻类对很多重金属离子富集率相当高，有些可达几千倍，富集过程一般分为细胞外结合于沉积，细胞内吸收和倍，富集过程一般分为细胞外结合于沉积，细胞内吸收和转换两个主要步骤。而途径则有物理吸附，生物吸附，表转换两个主要步骤。而途径则有物理吸附，生物吸附，表面沉降，主动运输和被动扩
11、散。面沉降，主动运输和被动扩散。 研究表明一种海带在适当的条件下对铜镍离子的除去研究表明一种海带在适当的条件下对铜镍离子的除去率达到率达到96%96%和和97%97%一种绿藻在浓度较高时可以吸附不同离一种绿藻在浓度较高时可以吸附不同离子不存在抑制作用子不存在抑制作用Page 16吸附法处理的展望 从近年来处理重金属废水的方法从近年来处理重金属废水的方法来看主要是为了满足日益严格的环保要求，来看主要是为了满足日益严格的环保要求，吸附法处理有毒重金属和稀有贵金属回收，吸附法处理有毒重金属和稀有贵金属回收，具有高效、经济、简便、选择性好等特点，具有高效、经济、简便、选择性好等特点，特别是在处理低浓度废水方面特别是在处理低浓度废水方面 材料法要考虑的问题是如何选择材料法要考虑的问题是如何选择合适且价格低廉的材料。以及材料的处理合适且价格低廉的材料。以及材料的处理效果，再生能力。效果，再生能力。 生物法大体还处于实验室阶段，生物法大体还处于实验室阶段，目前的缺陷是处理量少，处理周期长，仅目前的缺陷是处理量少，处理周期长，仅在国外个别地区应用，今后的在国外个别地区应用，今后的研究致力于探讨动力学热力学特性，寻找新的生物品种等方面夏剑锋夏剑锋 万磊万磊
