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含鉛離子廢水處理方法

水是一種最重要和最基本的自然資源，不僅是人類賴以生存的根本，而且是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。由于人類活動(dòng)和全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，造成目前水體污染危害嚴(yán)重的主要是由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物給水體造成的污染，重金屬污染物是其中之一，各種重金屬污染物通過(guò)不同的渠道進(jìn)入水體中，給人類的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了巨大的危害。其中汞、鎬、鉻、鉛、砷，被稱之為“五毒”。重金屬排放不僅污染了環(huán)境，而且造成了資源的浪費(fèi)。去除廢水中重金屬離子的方法較多，主要有化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法以及生物化學(xué)法等磁鐵礦是一種比較易得的而且無(wú)污染的天然綠色材料。因此受到很到科學(xué)家的重視，人們努力研究這種礦石以及這種吸附的方法。希望找到一種廉價(jià)，實(shí)用，有效地方法來(lái)處理工業(yè)產(chǎn)生的對(duì)人體有害的重金屬離子廢水以其自身優(yōu)良而獨(dú)特的性質(zhì)，將會(huì)成為一種很重要的吸附劑在以后的處理中將占有很重要的地位。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原材料

數(shù)顯恒溫水浴鍋、循環(huán)水式真空泵、烘箱、SP721E 型分光光度計(jì)、布氏漏斗、長(zhǎng)頸漏斗、鐵架臺(tái)、電子分析天平。磁鐵礦(超細(xì)礦、精礦、一次溢流、二次溢流)、硝酸鉛溶液、三氯甲烷、四氯化碳、雙硫腙、二苯基碳酸二肼、丙酮。

1.2 模擬廢水的配制

稱取0.02 g的硝酸鉛固體于300 mL 的燒杯中，加入蒸餾水使其完全溶解，在轉(zhuǎn)移到1000 mL 的容量瓶中，搖均配制成濃度為20 mg/L 的1000 mL 的硝酸鉛溶液待用。

1.3 吸附試驗(yàn)

在錐形瓶中放入一定用量和粒徑的磁鐵礦，再分別加入含鉛離子的廢水，其中等溫吸附實(shí)驗(yàn)中磁鐵礦粒徑為220目、用量為0.5g、廢水體積為25 mL，用長(zhǎng)頸漏斗過(guò)濾取清液，用721分光光度計(jì)測(cè)定鉛離子的濃度。吸附率為初始濃度減去吸附后的濃度差與初始濃度的比值。廢水的pH由鹽酸和NaOH溶液調(diào)節(jié)。

2 測(cè)試方法

用吸量管吸量5 mL 硝酸鉛待用液于500 mL 的容量瓶中，加蒸餾水稀釋到刻度線后，配制成2 mg/L 的硝酸鉛溶液。稱取0.005g雙硫腙于小燒杯中，加入一定量的三氯甲烷，待冷卻后轉(zhuǎn)移到50 mL 的容量瓶中，再加三氯甲烷到刻度線，配制成0.1 g/L 的雙硫腙貯備液。

取20 mL 貯備雙硫腙液于50 mL 容量瓶中，加入三氯甲烷到刻度線，配成0.04 g/L 的工作液待用其作為顯色劑。取8 個(gè)50 mL容量瓶洗凈后，分別向其中加入0 mL，0.5 mL，1.0 mL，2.0 mL，4.0 mL，7.0 mL，10.0 mL 的2 mg/L 硝酸鉛溶液，再將其分別轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，在分別加入2 mL 的0.04 g/L 的雙硫腙液，再取20 mL 的四氯化碳分別加入到分液漏斗中將其萃取，取其分液漏斗中下層液體，使用分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量其吸光度(A)的值，根據(jù)其測(cè)量出的吸光度做出其標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖1)。

 3 結(jié)果及討論

3.1 確定吸附平衡時(shí)間

實(shí)驗(yàn)條件：溫度25 ℃，鉛離子初始濃度20 mg/L，中性，試樣用量為0.5 g/L，粒徑小于220 目，結(jié)果如圖2。

 由圖2 可以看出，隨著時(shí)間的增加，去除率和吸附量呈上升趨勢(shì)，當(dāng)時(shí)間在60 min 左右時(shí)即達(dá)到最大值，鉛的去除率達(dá)到96%以上。

3.2 pH 的影響

分別向5 只盛有25 mL 的20mg/L 含鉛離子模擬廢水的燒杯中各加入超細(xì)礦粉0.5 g，于室溫下吸附60 min，得到pH 對(duì)鉛離子的去除率及吸附量的影響結(jié)果如圖3。

 由圖3看出，在pH小于5的酸性條件下，去除率和吸附量較低，不利于吸附，而在pH 6~9范圍內(nèi)去除率較高，均在96 %以上，這是因?yàn)殡S著pH的增加，水溶液中氫離子濃度降低，礦粉表面積增大，對(duì)鉛離子的吸附能力增強(qiáng)。當(dāng)pH＞9時(shí)，去除率又有降低的趨勢(shì)，這主要是因?yàn)殂U離子可能發(fā)生部分Pb(OH)2沉淀，水解產(chǎn)物濃度降低，對(duì)鉛離子的吸附能力有所下降。另外，pH過(guò)高將造成固液分離困難，因此適宜的pH在8.0左右。

3.3 試驗(yàn)用量的影響

取初始濃度為20 mg/L的含鉛模擬廢水各25 mL，分別加入不同量的超細(xì)礦粉，在室溫下吸附60 min后，得到超細(xì)礦粉的用量對(duì)鉛離子的去除率及吸附量的影響結(jié)果如圖4。

 圖4隨著超細(xì)礦粉用量的增加，鉛的去除率逐漸增大，當(dāng)用土量為0.5 g時(shí)，此時(shí)超細(xì)礦粉對(duì)鉛的吸附率達(dá)到96 %，廢水中鉛的剩余濃度為0.97 mg/L，符合國(guó)家第一類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 試驗(yàn)粒徑的影響

鉛離子初始濃度20 mg/L，體積25.0 mL，pH為8.5，試樣用量為0.5 g，粒徑分別為160~180目、180~200目、200~220目、220目，于室溫下吸附60 min，考察了試驗(yàn)粒徑對(duì)鉛離子去除率的影響，其結(jié)果如圖5。

 從圖5可以看出磁鐵礦對(duì)鉛離子的吸附作用當(dāng)粒徑在220目以下時(shí)，去除率最高，吸附基本達(dá)到飽和。

3.5 礦樣的影響

實(shí)驗(yàn)條件：鉛離子初始濃度20 mg/L，體積25.0 mL，pH為8.5，試樣用量為0.5 g，粒徑為220目，于室溫下吸附60 min。考察礦樣對(duì)鉛離子去除率的影響，其結(jié)果如圖6。

 在圖6中，1表示精礦粉，2表示超細(xì)礦粉，3表示一次溢流，4表示二次溢流。

從圖6可以看出一次溢流的吸附效果最好，超細(xì)礦粉的次之。具體參見yangzhchao.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結(jié)論

當(dāng)溫度為20 ℃、吸附平衡時(shí)間為60 min、試樣用量為25 g/L、試樣粒徑為220目以下、pH為8.0、離子強(qiáng)度為零時(shí)，Pb初始濃度為20 mg/L的溶液的吸附率可達(dá)96 %，使廢水中鉛離子的濃度達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝是一種具有實(shí)際應(yīng)用前景的處理方法，這對(duì)進(jìn)一步開發(fā)利用我國(guó)豐富的鐵礦資源將具有實(shí)際的意義。