响应曲面法强化生物炭吸附含Cd²⁺废水的研究

作者：周润娟; 李征; 张明; 周经红

来源：安徽工程大学学报, 2022, 37(01): 1-7.

DOI：10.3969/j.issn.2095-0977.2022.01.001

• 响应曲面
• 优化
• 含Cd2+废水
• 生物炭
• 吸附

针对含Cd2+废水污染问题，开展生物炭对含Cd2+实验模拟废水的吸附实验研究。通过单因素确定了反应时间、吸附剂用量和pH的中心值分别为180 min、2.0 g/L和6.0。利用Box-Behnken-Design（BBD）探究了反应时间、吸附剂用量和pH值对生物炭吸附Cd2+的影响以及各因素之间的交互作用，并通过构建响应曲面模型，预测出最优实验条件组合。结果显示：各因素对Cd2+去除率的影响顺序从大到小依次为吸附剂用量、pH值、反应时间，但各因素间的交互作用不显著；在最优条件（吸附时间为171 min、吸附剂用量为3.0 g/L、pH=6.5）下，模型预测去除率为93.85%,实际去除率为97.72%,误差为4.12%。对生物炭进行了SEM、EDS和XRD表征，初步探讨了生物炭对Cd2+的吸附机理，主要有生物炭孔隙位点的物理吸附、羧基等官能团的化学吸附，以及与K、Ca和Mg元素的离子交换。本研究可为含Cd2+废水污染强化修复技术提供参考。

• 单位
  安徽工程大学; 合肥工业大学; 建筑工程学院