海藻酸钠_聚氧化乙烯凝胶球去除废水中重金属离子的研究[1]

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从废水中去除重金属的方法

从废水中去除重金属的方法有很多，以下是其中一些常见的方法：
1. 化学沉淀法：这种方法是通过向废水中投加化学物质，使其与重金属离子发生化学反应，生成容易沉淀出来的化合物。

常用的化学物质有氢氧化物、硫化物、磷酸盐等。

例如，向废水中加入石灰石，可以去除废水中的铅和汞等重金属离子。

2. 吸附法：这种方法是利用吸附剂吸附废水中的重金属离子，从而达到去除的目的。

常用的吸附剂包括活性炭、硅藻土、矾土等。

这些物质具有较大的表面积和较强的吸附能力，可以有效地吸附废水中的重金属离子。

3. 电解法：这种方法是通过电解作用，使废水中的重金属离子发生电化学反应，生成金属或氢氧化物沉淀。

这种方法通常需要使用专门的电极和电解液，并且需要一定的电力支持。

4. 离子交换法：这种方法是通过离子交换树脂，将废水中的重金属离子转移到树脂上，从而达到去除的目的。

这种方法适用于处理含有多种重金属离子的废水，并且树脂可以反复使用。

5. 生物法：这种方法是利用微生物的吸附作用，将废水中的重金属离子去除。

常用的生物法包括活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法等。

这些方法通常适用于处理含有较低浓度重金属离子的废水。

需要注意的是，不同的重金属离子在不同的水质条件下，适用的处理方法也会有所不同。

因此，在实际应用中，需要根据废水的具体情况，选择最适合的处理方法。

同时，在处理过程中，还需要注意环境保护和资源利用的问题，确保处理后的废水符合相关标准，并且不会对环境造成二次污染。

此外，还可以通过加强废水的回收和利用、改进生产工艺、使用无毒替代物质等方法，从源头上减少废水中重金属的排放量，从而降低对环境的压力。

《2024年吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》范文

《吸附法处理重金属废水的研究现状及进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，重金属废水排放量不断增加，对环境和人类健康造成了严重威胁。

重金属废水处理技术的研究显得尤为重要。

其中，吸附法因其操作简便、成本低廉、效率高等优点，成为处理重金属废水的重要方法之一。

本文将就吸附法处理重金属废水的现状及进展进行综述。

二、吸附法处理重金属废水的原理及特点吸附法处理重金属废水的原理主要是利用吸附剂的特殊性质，通过物理或化学作用将废水中的重金属离子吸附在其表面或内部，从而达到去除重金属的目的。

吸附法具有操作简便、成本低廉、效率高、无二次污染等优点。

三、吸附法处理重金属废水的研究现状1. 吸附剂种类及研究进展目前，吸附剂种类繁多，主要包括活性炭、生物吸附剂、矿物吸附剂、合成树脂等。

其中，活性炭因其比表面积大、吸附性能强、再生性好等优点，成为应用最广泛的吸附剂。

生物吸附剂则因其来源广泛、成本低廉、对重金属具有较好的亲和性等特点，受到了广泛关注。

此外，一些新型吸附材料如纳米材料、复合材料等也在不断涌现。

2. 吸附过程及影响因素吸附过程受多种因素影响，包括吸附剂种类、废水pH值、温度、浓度、流速等。

研究表明，适当的pH值有利于提高吸附效果，而温度和浓度则影响吸附速率。

此外，吸附剂的粒径、比表面积等也是影响吸附效果的重要因素。

3. 研究成果及应用实例近年来，众多学者针对不同种类的吸附剂进行了大量研究，取得了一系列成果。

例如，利用活性炭、生物吸附剂等处理含铅、汞、铬等重金属废水，取得了显著的去除效果。

同时，一些实际应用案例也证明了吸附法在处理重金属废水方面的有效性。

四、吸附法处理重金属废水的进展1. 新型吸附材料的研究与开发随着科技的发展，新型吸附材料如纳米材料、复合材料等不断涌现。

这些新型材料具有更高的比表面积、更好的吸附性能和再生性能，为重金属废水的处理提供了更多选择。

2. 吸附过程的优化与改进针对吸附过程中存在的问題，学者们不断优化和改进吸附过程。

海藻酸钠基复合吸附材料的制备及对亚甲基蓝的吸附研究

海藻酸钠基复合吸附材料的制备及对亚甲基蓝的吸附研究海藻酸钠基复合吸附材料的制备及对亚甲基蓝的吸附研究摘要：本实验以海藻酸钠为主要材料，利用聚合物复合技术制备了一种新型的复合吸附材料。

通过扫描电子显微镜（SEM），X射线衍射（XRD）以及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等仪器测试，考察了制备的复合吸附材料的形貌、晶体结构以及化学结构。

并且，通过批次实验研究了该复合吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能。

引言：海洋是地球上最大的自然资源之一，其中的海藻具有丰富的生物活性成分。

海藻酸钠是一种重要的天然多糖，具有多功能和多样性应用特性。

然而，海藻酸钠本身的涂覆性和稳定性较差，限制了其在吸附材料领域的应用。

因此，本实验通过将海藻酸钠与其他材料复合，制备了一种新型的复合吸附材料，旨在提高海藻酸钠的应用性能。

实验方法：本实验中，采用溶胶-凝胶法制备了海藻酸钠基复合吸附材料。

首先，将适量的海藻酸钠溶解于水中，并调节溶液的pH值。

然后，将适量的硅溶胶混入溶液中，并搅拌一段时间。

接着，将混合溶液煮沸并搅拌，最后将其放置静置，使其凝胶化。

制备好的凝胶样品经过烘干后，得到海藻酸钠基复合吸附材料。

结果与讨论：通过SEM观察，可得到海藻酸钠基复合吸附材料的形貌。

结果表明，制备的复合吸附材料呈现出均匀、多孔的结构，这将有利于吸附物质的传输和扩散。

XRD分析结果显示，制备的复合吸附材料晶体结构较好，其晶格参数与硅溶胶相似。

通过FT-IR测试，可以确定复合吸附材料中海藻酸钠与硅溶胶之间的化学结合。

通过批次实验研究了该复合吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能。

结果表明，在不同初始浓度和吸附时间条件下，复合吸附材料对亚甲基蓝的吸附量随着初始浓度的增加而增加，随着吸附时间的延长而增加，且吸附过程符合准二级动力学模型和朗尼奇等温吸附模型。

这证明制备的复合吸附材料具有良好的亚甲基蓝吸附性能。

结论：通过本实验，成功地制备了海藻酸钠基复合吸附材料，并考察了其形貌、晶体结构和化学结构。

海藻酸钠凝胶球对水中无机磷的吸附性能

ｗｔｉｆｃｅｃ．Ｔｅｃｔｅｂａｃｄｔｅｉ１ｏｒ．Ｔｅｌｍｖｔｏｃｕｉｎ Ⅲ ）ａｉａｅｂａｓｒａｉｌｇｅｉｎｙｈｏｒａｅｍ６ｈｕｈｌｈｉｍｔｌｎｉｓｓｈｏａｒｅｆａｉｒ（．ｌｎｔｇｌｅｄ．￣ｌａｃｌｍ．ｏｇｅｔｅｉ０ｍｒｇ０Ｌ（＝０ｍ／）ｏｍｕｔａｔａｒａｈｓ０，ｈｅｔａｏｅｉｎ Ⅲ ）ａｉａｅｇｌａｓｉａｏｔｎ２５ｓＬｆｉｌｓｗｔｃｅ％ｗｉｔｆｈｏ（．ｇｎｔｅｂｄｂｕｓａｗｅｅｒｎｅ５ｌｈｔｒｌｅｓ９％ｕｄｒｈｍｅｏｄｔｎａｉｍ．ｏ（）ａ／ａｅｂａｓｉｖｒｅｄｎｅａｉｃｎｉｏ．ｈｌｉｉｅｉ７ｎｅｅｓｎｉｏ．Ｃｃｕｉｎ Ⅲ ．ｇｎｔｇｌｄｅｓａｙｄｒｃｏｄｔｎｗｉａｌｔａｃｉｌｒｌｅｅｓｙｔｕｄｉｅｔｓｓｙ
ａｏｐｏｆｅｔｏｇｎｔｅｅｄｎａｍｉｔｅｓｌｔｏｆｈｍｉｃｄａｄｎｏｇｎｉｏｐｈｒｓｗａｓｔｄｉｄ．Ｒｅｄｓｒｔｎｅｃｆａｉａｅｇｌｂａｓｉｘｕｒｏｕｉｎｏｕｃａｉｎｉｒａｃｐｈｓｏｕｓａｏｓｕｅｉｌｌ．ｓｔｈｗｈｔｇｌａａｅｔｏｇａｓｒｔｎｏｎ￣ａｃｐｏｐｏｕ．Ｔｅｄｓｓｔｏｓｓｍｐｅａｄｒｐｄｉｓｕｏｓｔａｅｄｈｓａｖｒｓｒｎｄｏｐｉｎｉｏｎｈｓｈｒｓｅｂｙｏｉｈｉｐａｍｅｈｄｉｉｌｎｉｏｌａ

废水中重金属离子的去除

废水中重金属离子的去除根据废水的水质分析和参照国内有色行业的废水处理站运行经验，重金属离子的去除常采用中和沉淀法、硫化物沉淀法以及铁基活性药剂捕集法。

中和沉淀法中和沉淀法是指向废水中投加碱性物质，使氢氧根离子与重金属离子生成氢氧化物沉淀进而达到去除重金属离子效果的方法。

该方法的应用效果与废水的pH值密切相关。

水中残余重金属离子浓度的对数与pH值呈线性关系，随pH值增加而降低。

对于同一价数的金属氢氧化物，斜率相等，为一组平行直线；对于不同价数的金属氢氧化物，价数愈高，直线愈陡，表明其离子浓度随着pH值变化差异越大。

在单一金属离子溶液中，Ni2+，Co2+和Cu2+的最佳沉淀pH值分别为9. 1、9. 0、6. 8。

但对于Zn2+、Pb2+这种两性金属离子，pH过高时，会形成络合物而使沉淀又溶解，因此要严格控制废水的pH值。

由于废水处理站收集的废水水量波动较大，且水质不均匀，pH值很难达到废水中多种重金属离子沉淀效果所需的最佳值。

硫化物沉淀法硫化物沉淀法是指向废水中加入硫化氢、硫酸铵或碱金属硫化物，与处理物质反应生成难溶硫化物沉淀，以达到净化的目的。

硫化物沉淀法可以用于处理大多数含重金属的废水，而且硫化物沉淀的溶解度一般比氢氧化物小很多，可以使重金属得到更完全的去除。

用硫化物沉淀法处理含金属离子废水时，废水中残余金属离子浓度也与pH值有关，随pH值的增加而降低。

硫化物沉淀法的优点是硫化物的溶度积较低，金属离子去除率高，污泥中金属品位高，便于回收利用；缺点是硫化物常有臭味，对装置密闭性要求较高，其沉淀物粒度较细，需要加絮凝剂进行共沉淀。

在废水处理系统工艺中，硫化物沉淀法可以作为氢氧化物沉淀法的补充方法使用。

铁基活性药剂捕集法铁基活性药剂捕集法广泛用于工业废水处理，在低温条件下絮凝效果好，但对构筑物具有腐蚀作用。

铁基活性药剂腐蚀性小，生成絮体的速度快，而且大而密实，同时所需的用量小。

铁基活性药剂在水温10~50℃、pH值5. 0~8. 5的条件下可以使用，而且在pH值为4. 0~11. 0时仍可使用。

海藻酸钠凝胶球去除单宁酸和没食子酸的研究

的去除率可达８和９，两种物质的吸附量分别为７０８０ｍｇｇ４７对．、．／。饱和吸附后海藻酸钠一钙一铁（Ｉ凝胶球可以再Ｈ）
生利用，对单宁酸的去除效果随着降解再生次数的增加而降低。关键词海藻酸钠一钙一铁（凝胶球 Ⅲ）海藻酸钠一铁（凝胶０ｍＬ（０ｃｎａｌｃｅｅ５ｄｉｄ５ｍｇ・）ｈｅｖｌａｅｒａｈｄａｏｅ９ａｄ９－ｈｄｏｐｉｍｏｎ，Ｌ，ｔｅｒｍｏａｒｔｅｃｅｂｖ７ｎ９ｔｅａｓｒｔｎａｕｔｖｓｏｒａ
ＡｓｒｃＴｈｓｒｓｌｆｄｐｉｇＴｎｉａｉａｄＧａｉａｉｉａｅｙｎｗｔｐｇｏｙｒ（ｏ Ⅲ ）ｌｉｂｔｔａｅｔｔｅｕｔｏｏｔａｎｃｎｌｃｃｗｔｒｅｅｅｓａｎｃｄｌｄｎｂｙＨｉＰｌｈｍｅｉｎ（一ａ — ｒｇｎｔ、ａｃｍ－ａｇｎｔ、ａｃｍ— ｉｎ（）ａｉｔｇｌｅｄ）ｉｉｔｈｔｈｒｎ（）ｌｉｔｎａｃｍ —ｉｎａｅｃｌｕ－ｌｉｅｃｌｕｉａｉｒｏ Ⅲ 一ｌｎｅｅｂａｓｎｃｅｔａｔｅｉｇａｄａｄｏ Ⅲ 一ａｇｎｅａｄｃｌｕａｉｒｏ（）ｌｉａｅｇｌｅｄａｅｙｓｒｎｄｏｐｉｏａｎｃｃｎａｉａｉ Ⅲ ａｇｎｔｅｂａｓｄｖｒｔｏｇａｓｒｔｎｆｒｎｉａｉａｄＧｌｃｃ．ＷｈｎｔｅｎｔｌｏｃｎｒｔｎｏａｎｈｏＴｄｌｄｅｈｉａｃｎｅｔｉｆｎｉｉｉａｏＴｃ

海藻酸钠形成凝胶珠的原理

海藻酸钠形成凝胶珠的原理海藻酸钠（SodiumAlginate）是一种天然多糖，广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

其中，在食品行业中，海藻酸钠的最大应用就是在制作凝胶珠方面。

凝胶珠，顾名思义，就是一种具有凝胶状的微小球体。

它的制作过程十分神奇，需要借助海藻酸钠这种特殊物质，下面就让我们来深入了解一下凝胶珠的形成原理。

一、海藻酸钠的结构特点海藻酸钠是一种天然多糖，它的结构特点决定了它在水中的溶解度和凝胶化能力。

其分子结构由两个不同的单元组成：海藻酸酸单元（G单元）和甲基化的海藻酸酸单元（M单元）。

这两种单元的分布比例不同，导致了海藻酸钠的不同性质。

二、凝胶珠的制作原理凝胶珠的制作过程主要分为两步：第一步是将海藻酸钠和钙盐混合，形成细小的凝胶颗粒；第二步是将这些颗粒放入含有钠离子的水溶液中，使其发生凝胶化反应，形成凝胶珠。

1.海藻酸钠与钙离子的反应在制作凝胶珠的第一步中，需要将海藻酸钠与钙离子混合。

这是因为，海藻酸钠中的负离子会与钙离子发生离子反应，形成一种不溶性的钙盐。

这种钙盐在水中不溶，因此会形成细小的颗粒。

这些颗粒具有一定的弹性和稳定性，可以用于制作凝胶珠。

2.凝胶化反应的发生在制作凝胶珠的第二步中，需要将这些钙盐颗粒放入含有钠离子的水溶液中。

这时，钙离子与水溶液中的钠离子发生离子反应，形成一种可溶性的钠盐。

这种钠盐会与海藻酸钠中的正离子发生离子反应，形成一种凝胶化物质。

这种凝胶化物质可以形成一层薄膜，将钙盐颗粒包裹起来，形成凝胶珠。

三、凝胶珠的应用凝胶珠具有很多应用价值，主要体现在食品和医药领域。

1.食品领域凝胶珠可以用于制作各种口感独特的食品，如果冻、口感球、凝胶糖等。

这些食品具有趣味性和口感上的新鲜感，深受消费者喜爱。

2.医药领域凝胶珠可以用于制作缓释药物，可以将药物包裹在凝胶珠中，通过控制凝胶珠的溶解速度，达到缓慢释放药物的目的。

此外，凝胶珠还可以用于制作人工血管和人工心脏瓣膜等医疗器械。

污水处理中的去除微塑料和重金属的技术

污水处理中的去除微塑料和重金属的技术随着工业化和人口增长的快速发展，污水处理成为了当今社会中的重要环保问题。

污水中的微塑料和重金属污染物对环境和人类健康造成了严重威胁。

因此，寻找有效的技术手段去除污水中的微塑料和重金属污染物已成为研究的热点。

本文将介绍几种常用的技术方法和关键技术，以及其在污水处理中的应用。

一、吸附法吸附法是去除污水中微塑料和重金属污染物的一种常用方法。

它通过污水中的固/液分离作用，将污水中的污染物吸附于吸附剂表面，实现去除的目的。

目前广泛应用的吸附剂包括活性炭、生物质炭、纳米材料等。

吸附法具有操作简单、成本低廉的优点，但其吸附剂的再生和处理过程仍面临着挑战。

二、生物处理法生物处理法是一种利用微生物活性来去除污染物的技术。

包括活性污泥法、生物膜法等。

在污水处理中，利用微生物可以将有机物降解为无害的物质，以及将重金属形成不溶于水的沉淀物沉淀下来。

生物处理技术具有去除效果好、处理过程稳定的特点，但对操作要求较高，特别是微生物的生长及控制需要严格的条件。

三、离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂吸附污染物的技术。

离子交换树脂能够有效吸附重金属离子和有机物等污染物，实现其去除。

离子交换法具有高吸附效率、可循环使用的特点，但其吸附树脂对不同污染物的选择性吸附存在一定的挑战。

四、高级氧化技术高级氧化技术是指通过氧化剂的加入增加环境中的氧活性物种，利用其强氧化能力将有机物和重金属进行氧化分解。

常用的高级氧化技术包括臭氧氧化法、紫外光催化氧化法等。

高级氧化技术具有处理效果好、无二次污染的优点，但操作难度较大，成本相对较高。

在实际应用中，针对去除污水中的微塑料和重金属，常常采用多种技术的组合应用，以达到更好的去除效果。

同时，随着科学技术的不断进步，还有一些新型技术如纳米材料、电化学处理等正在被研究开发，为更高效、更经济、更环保的污水处理提供新思路和方法。

总结起来，污水处理中的去除微塑料和重金属的技术涵盖了吸附法、生物处理法、离子交换法和高级氧化技术等。

聚乙烯亚胺吸附重金属铜离子的研究

聚乙烯亚胺吸附重金属铜离子的研究一、研究背景重金属污染是当前环境保护领域的一个重要问题，其中铜离子作为一种常见的重金属离子，对人体和环境都有较大的危害性。

因此，寻找一种高效、经济、可行的方法来去除水体中的铜离子具有非常重要的意义。

聚乙烯亚胺（PEI）是一种常见的吸附剂，其在去除重金属方面具有良好的应用前景。

二、聚乙烯亚胺吸附铜离子机理聚乙烯亚胺是一种带正电荷的高分子化合物，其与铜离子之间存在着静电相互作用和配位作用。

静电相互作用指PEI上带正电荷与铜离子上带负电荷之间产生引力；配位作用指PEI中氮原子与铜离子形成配位键结构。

三、实验条件1.实验材料：聚乙烯亚胺（PEI）、CuSO4溶液、NaOH溶液。

2.实验仪器：分光光度计、pH计。

3.实验条件：温度25℃，pH值为5.0。

四、实验步骤1.制备CuSO4溶液：将适量的CuSO4加入蒸馏水中，制备成1000mg/L的CuSO4溶液。

2.制备PEI溶液：将适量的PEI加入蒸馏水中，制备成100mg/L的PEI溶液。

3.吸附实验：将一定量的PEI溶液与一定浓度的CuSO4溶液混合，搅拌反应30min后过滤，用分光光度计测定过滤液中Cu2+离子浓度变化。

4.对比实验：在相同条件下进行无PEI的对比实验。

五、实验结果及分析1.吸附效果：吸附30min后，Cu2+离子在过滤液中浓度明显下降。

与对比实验相比，PEI能够有效地吸附铜离子。

2.pH值影响：pH值为5.0时，聚乙烯亚胺吸附铜离子效果最佳。

当pH值偏高或偏低时，吸附效果会受到影响。

六、结论聚乙烯亚胺能够有效地吸附重金属铜离子，其吸附机理主要是静电相互作用和配位作用。

在实验条件下，pH值为5.0时，聚乙烯亚胺吸附铜离子效果最佳。

七、应用前景聚乙烯亚胺作为一种高效、经济、可行的吸附剂，在去除水体中的重金属离子方面具有广阔的应用前景。

未来还需要进一步深入研究其吸附机理和优化实验条件，以提高其去除重金属的效率和应用范围。

海藻酸钙-金属离子凝胶球的制备及其对Cr2O7^2-的吸附

Ｃａ、ＳＡ－ＣａＣｏ、ＳＡ－ＣａＮｉ凝胶球对Ｃｒ２Ｏ７几乎没有吸附能力；ＳＡ－Ｃａ－Ｃｕ、ＳＡ－Ｃａ－Ａｌ凝胶球对Ｃｒ２０７卜吸附能力较。小，而ＳＡ－Ｃａ－Ｆｅ凝胶球对ＣｒｚＯ一的去除率达到９３，准二级吸附动力学方程可很好地描述各类ｎｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＳＡ－Ｃａ，ＳＡ— Ｃａ — Ｃｏ，ＳＡ－ＣａＮｉｇｅｌｂｅａｄｓｈａｒｄｌｙｈａｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆＣｒ２０７。ａｆｔｅｒ３ｈｒｅａｃｔｉｏｎ，ＳＡＣａ－Ｃｕ，ＳＡ— ＣＡｌｇｅｌｂｅａｄｓｈａｄｌｏｗａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆＣｒ２０７，ａｎｄｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｉｏｏｆＣｒ２０７ｂｙＳＡ－Ｃａ－Ｆｅｇｅｌｂｅａｄｓｗａｓ９３．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｇｅｌｂｅａｄｓｗｅｒｅｄｅ — ｓｃｒｉｂｅｄｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｐｓｅｕｄｏ — ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃａｌｃｉｕｍａｌｇｉｎａｔｅｇｅｌｂｅａｄｓ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｄｉｃｈｒｏｍａｔｅｉｏｎ，ｋｉｎｅｔｉｃｓ

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第一作者:林永波,男,1966年生,博士,副教授,研究方向为环境工程。

3国家博士后基金资助项目(No.L RB052335)。

海藻酸钠—聚氧化乙烯凝胶球去除废水中重金属离子的研究3林永波　邢　佳　孙伟光　蔡体久(东北林业大学环境科学系,黑龙江　哈尔滨150040) 摘要　研究了海藻酸钠浓度及固化时间对海藻酸钠2聚氧化乙烯(SA 2PEO )凝胶球性能的影响以及采用SA 2PEO 凝胶球对溶液中3种重金属离子(Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+)进行吸附实验的研究。

结果表明,2.0%(质量分数)的SA 溶液制成的凝胶球性能较好,固化时间对重金属去除率影响较小,但随着固化时间的增加,SA 2PEO 凝胶球的直径逐渐缩小,紧密程度和机械强度逐渐增加;在重金属离子溶液p H 为4～6时,SA 2PEO 凝胶球对重金属离子去除率较高;SA 2PEO 凝胶球对不同重金属离子吸附效果为Pb 2+>Cu 2+>Cd 2+;多种重金属离子共存使得SA 2PEO 凝胶球对Pb 2+和Cd 2+的吸附受一定程度的抑制,而对Cu 2+吸附能力有所增强,说明SA 2PEO凝胶球对重金属离子吸附有选择性;1.00mol/L 的HCl 溶液对Pb 2+的解吸效果较好,解吸再生后的SA 2PEO 凝胶球可以重复利用。

关键词　海藻酸钠　聚氧化乙烯　吸附　再生H eavy metal removal from w astew ater using a granular SA 2PE O gel adsorbent L in Yongbo ,X ing J ia ,S un Wei guang ,Cai Ti j i u.(De partment of Envi ronmental Science ,N ortheast Forest ry Universit y ,H arbin Heilong j iang 150040)Abstract :　The granular sodium alginate 2polyethylene oxide (SA 2PEO )gel adsorbent was prepared by mixing a SA solution in 0.1%PEG solution (2∶1volume ratio )and then adding a small amount of 5%CaCl 2before a period of immobilization to form the adsorbent granules.The effects of SA concentration and immobilization time on the ad 2sorbent characteristics were determined based on its adsorptive capacities for three heavy metals (Pb 2+,Cu 2+,Cd 2+).The most effective adsorbent was prepared with 2.0%SA ,and a longer immobilization time resulted in a slightly more effective adsorbent for lead removal.The adsorbent was more effective when it was employed in the p H range of 426.A longer time of contact ,up to 426h ,resulted in a higher capacity for each metal.The effectiveness of SA 2PEO adsorbent for metal removal followed the order of Pb 2+>Cu 2+>Cd 2+.The adsorbent ’s capacity for Pb and Cd was not significantly reduced by the presence of the other two metals ;however ,its capacity for Cu increased when Pb and Cd were also present.The adsorbent was effectively regenerated by 1.00mol/L HCl ;the regenerated adsorbent was reusable for metal removal although with a slightly reduced capacity for the target metal (Pb ).K eyw ords :　sodium alginate ;polyethylene oxide ;adsorption ;regeneration 资源的枯竭、环境的恶化对我国经济的可持续发展构成了严重的威胁。

工业废水中重金属离子是环境水质的重要污染源[1]。

一方面由于许多金属在自然界储量较低,所以价格越来越高,另一方面与废水一起排放的重金属离子又会污染环境,对人类造成严重的危害[224]。

利用藻类提取物吸附回收废水中重金属离子的技术在目前众多的重金属处理技术中脱颖而出[5]。

因藻类来源广泛、价格低廉、对低浓度污染物有较高的去除率、易于回收再利用和不产生二次污染等优点而值得推广应用。

自20世纪90年代开始,少数国家如美、俄、日等国,采用生物吸附法处理电镀废水,已取得成效,并开始在工业上初步应用。

我国在吸附法处理重金属废水方面尚处于研究阶段,开发出成本低廉且性能良好的回收利用废水中重金属离子的方法和材料成为当务之急。

海藻酸钠((C 5H 7O 4COONa )n ,SA )是海藻酸的钠盐,是海带、巨藻等褐藻类海藻中的有机高分子电解物,含有游离羧基(—COONa ),能够与重金属离子发生反应[629]。

聚氧化乙烯(PEO )是一种高分子聚合物,分子式为H —(OCH 2CH 2)n —O H 。

以往的研究中,SA 作为包埋剂应用时存在着机械强度差,在水中易被细菌分解等缺点,本实验为了改善其缺点,加入了具有高强度和耐细菌侵蚀的PEO [10]。

不仅可提高SA 的机械强度和韧性,还能够防止SA 在废水中被细菌所侵蚀,提高持久利用性。

同时,由于PEO 含有羟基(—O H )官能团,也能与重金属离子・05・发生反应,从而使凝胶球的吸附能力略有提高。

SA和PEO 均为亲水性的聚合物,互溶性好,将两者结合使用的研究尚未见报道。

本实验将PEO 的高强度与SA 的溶胶2凝胶特性相结合制得一种弹性好、机械强度高和耐细菌侵蚀的新型吸附剂,通过固定化包埋法[11]制成SA 2PEO 凝胶球(以下简称凝胶球),采用吸附法处理含重金属离子的废水。

1　实验部分1.1　仪器与药品实验仪器:WFX 2120原子吸收分光光度计;78HW 21型恒温磁力搅拌器;电子天平;H Y 24调速多用型振荡器。

实验药品:PEO 、SA 、CaCl 2(分析纯)、NaO H (分析纯)、浓HNO 3(分析纯)、浓HCl (分析纯)、CuCl 2(分析纯)、Pb (NO 3)2(分析纯)、CdCl 2(分析纯)。

1.2　凝胶球的制备将一定浓度的SA 溶液与0.1%(质量分数)的PEO 溶液以2∶1(体积比)混合均匀后,磁力搅拌的同时滴入5%(质量分数)的CaCl 2溶液中,静止固定一段时间,取出形成的小球用自来水冲洗干净,再用去离子水冲洗2～3遍,放入干燥管,让表面水分自然风干,即得凝胶球。

1.3　吸附实验取25mg/L 的重金属离子(Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+)溶液50mL 于150mL 的锥形瓶中,加入定量凝胶球,调节溶液p H 后,进行振荡吸附实验。

1.4　凝胶球的解吸与吸附再生将用于吸附实验后的凝胶球置于15mL 一定浓度的HCl 溶液中,搅拌20min ,用大量的去离子水冲洗后,放入50mL 5%的CaCl 2溶液中固化12h ,去离子水洗净后再次放入25mg/L 的Pb 2+溶液中进行吸附。

1.5　测定方法重金属离子浓度采用原子吸收分光光度法测定,计算公式如下:q =(c 0-c )/c 0×100%(1)式中:q 为重金属离子的去除率,%;c 0、c 分别为吸附前、后溶液中的重金属离子质量浓度,mg/L 。

2　结果与讨论2.1　SA 浓度及固化时间对凝胶球性能的影响分别取3.0%(质量分数,下同)、2.0%、1.0%、0.5%的SA 溶液制作凝胶球,考察其凝胶球性能。

3.0%的SA 溶液由于浓度过大成球困难,但所成的凝胶球弹性好且抗压性也较强;2.0%、1.0%的SA 溶液成球容易,且2.0%的SA 溶液所成的凝胶球弹性和强度均好于1.0%的SA 溶液所成的凝胶球;0.5%的SA 溶液由于浓度过低成球也较困难,且所成的凝胶球较软,弹性不好,抗压性差。

由此可知,SA 溶液只有在浓度适宜的条件下才能够成球,浓度过低,SA 溶液从滴管中成股下流无法成球;浓度过高,粘稠度过大,吸取SA 溶液时比较困难,而且SA 溶液也不易滴出,所以成球困难。

从弹性和强度的角度考虑,2.0%的SA 溶液比较适合制成凝胶球。

本实验以CaCl 2溶液为固化剂,由于固化时间对凝胶球的性能有一定的影响,因此取相同数量的凝胶球,在5%的CaCl 2溶液中分别固化不同时间,从凝胶球的颜色、透明度、弹性度、机械强度、直径以及重金属离子去除率进行考察,结果见表1。

由表1可看出,随着固化时间的增加,凝胶球由最初的无色、透明状态逐渐转变为白色、不透明;直径也在逐渐缩小;紧密程度、弹性度和机械强度均逐渐增强;对重金属离子去除率影响较小,变化不大。

2.2　p H 对重金属离子去除率的影响由于工业废水的p H 大多为酸性,所以本实验模拟工业废水,只讨论酸性条件下p H 对吸附效果的影响。

各取25mg/L 的Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+溶液50mL ,分别调节p H 为0.65、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00,放入等量的凝胶球,振荡吸附2h 后,测定吸附后浓度,按照式(1)计算重金属离子去除率,结果见图1。

表1　固化时间对凝胶球性能的影响Table 1　Effect of immobilization time on SA 2PEG gel properties固化时间/h颜色及透明度弹性度及机械强度凝胶球直径/mmPb 2+去除率/%Cu 2+去除率/%Cd 2+去除率/%0.25接近无色,透明极软,易变形3.7894.068.242.80.50 3.3096.070.644.71.00 3.1397.572.544.92.00颜色逐渐变白,透明度减弱 2.8297.673.246.08.00弹性度逐渐增强,抗压力增大,不易变形2.3797.572.946.912.00白色,不透明2.1698.075.845.324.001.8997.873.446.7・15・图1　pH 对重金属离子去除率的影响Fig.1　Effect of p H on heavy metal removal 由图1可看出,重金属离子溶液的p H 对吸附效果有较大的影响,在p H 较低的条件下(p H 为0～1),凝胶球对重金属离子去除率均很低,这是因为此时重金属离子溶液中存在大量的H +,占据了凝胶球表面的吸附活性点,影响了凝胶球对重金属离子的吸附;另外,重金属离子和H +都可以和凝胶球中的不饱和离子发生离子交换反应,这就使得重金属离子与H +要竞争有限的反应位点,从而降低了凝胶球对重金属离子的去除率。