电厂粉煤灰、炉渣和污泥复合陶粒对低浓度Pb~(2+)的吸附特性

作者：杨毅; 高敏轩; 陈元; 赵睿; 舒麒麟; 刘伟

来源：环境科学研究, 2023, 1-12.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2023.11.04

• 电厂废物
• 污泥
• 陶粒
• Pb~(2+)
• 表征分析
• 吸附特性

重金属污染具有来源广、危害大等特点，通过以电厂废物(粉煤灰、炉渣)和脱水污泥为原料制备一种高效且价廉的陶粒吸附剂，采用吸附影响因素实验、解吸再生实验、吸附动力学模型和等温吸附模型的拟合以及陶粒表征分析，探究陶粒对Pb2+的吸附特性，同时为实现废物资源化利用提供新思路. 结果表明：陶粒去除Pb2+的较佳吸附条件为粒径4 mm、pH 4.5～5.0、吸附时间360 min、吸附温度25 ℃. 陶粒再生所用较佳解吸剂为0.5 mol/L的HCl溶液，较佳解吸时间和次数分别为120 min和5次，解吸5次后陶粒对Pb2+的去除率为92.67%. 此吸附过程更好地遵循了准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型. 陶粒上的O-H、Si-O和金属氧化键在吸附Pb2+的过程中起主要作用. 陶粒吸附Pb2+后，出现了新的物相Pb2Cl3OH和PbO，陶粒与Pb2+之间发生化学吸附，为自发进行的放热反应. 陶粒处理实际废水中Pb2+的去除率可达93.70%，Pb2+浓度由3.74 mg/L降到0.24 mg/L. 研究显示，电厂粉煤灰、炉渣和污泥复合陶粒对Pb2+具有一定的去除效果，可为以固体废物为原料制备的吸附剂在重金属废水处理应用中提供数据支撑.

• 单位
  西安建筑科技大学