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摘要
以粉煤灰和生活污泥为原料，经过物理活化、物理-化学活化制备了改性污泥吸附剂，通过比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和Zeta电位仪等设备研究了污泥吸附剂的性质，分析了改性污泥吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除效果和吸附机理。结果表明，原污泥吸附剂(RSA)结构致密，BET比表面积为12.604 m2/g,改性污泥吸附剂(MSA)表面粗糙，孔洞明显变大，BET比表面积为52.573 m2/g。RSA和MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在360 min后基本达到平衡。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除率较RSA分别增大了30.83%和61.81%。随着pH值(2≤pH≤6)增大，RSA对Cu(Ⅱ)的去除率从16.83%上升到74.32%,对Cd(Ⅱ)的去除率从3.17%上升到36.33%;MSA对Cu(Ⅱ)的去除率从51.50%上升到95.77%,对Cd(Ⅱ)的去除率从25.00%上升到48.17%。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附容量分别从298 K时的7.230 mg/g和15.480 mg/g增加到318 K时的9.540 mg/g和16.206 mg/g。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)最大理论吸附量分别为18.69 mg/g和20.92 mg/g, Langmuir吸附等温模型R2分别为0.996 5和0.998 0,准二级动力学模型R2均为0.99以上，表明MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附过程以羟基和羧基反应的化学作用为主，单分子层吸附的物理作用为辅。MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)是一个吸热过程，且吸附Cu(Ⅱ)是自发的。因此，改性污泥可以作为一种潜在的吸附材料处理含重金属的废水。
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单位中国煤炭地质总局; 中国矿业大学; 中国地质调查局南京地质调查中心; 中国矿业大学（北京）
