重金屬?gòu)U水的處理方法

    目前，世界各國(guó)重金屬?gòu)U水處理方法主要有三類：第一類是通過(guò)化學(xué)法處理，包括中和硫化物沉淀法、化學(xué)還原、法沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學(xué)還原法、高分子重金屬捕集劑法和電化學(xué)還原法等。第二類是使廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行吸附、濃縮、分離的方法，包括吸附、溶劑萃取、蒸發(fā)和凝固法、離子交換和膜分離等。第三類是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物絮凝、生物化學(xué)法和植物生態(tài)修復(fù)等。

    其中吸附法是利用吸附劑吸附溶存于廢水中重金屬離子的一種方法。吸附法主要是以物理吸附和化學(xué)吸附為主。吸附法因其材料便宜易得，成本低，去除效果好而一直受到人們的青睞。傳統(tǒng)的、應(yīng)用得較多且技術(shù)較成熟的吸附劑為活性炭。

    活性炭是一種非極性吸附劑，它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。與其他吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積和特別發(fā)達(dá)的微孔，通?；钚蕴康谋缺砻娣e高達(dá)500-1700m2/g。諸多研究表明，在重金屬的去除領(lǐng)域，活性炭吸附法具有技術(shù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行、效果良好等優(yōu)點(diǎn)。

    活性炭是含碳物質(zhì)經(jīng)過(guò)高溫?zé)峤夂突罨玫降亩嗫谞钐蓟衔?。其?nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)，能使每科活性炭的表面積可達(dá)到1000m2，因?yàn)榛钚蕴窟@樣具有極大吸附面積，使得活性炭的吸附能力極強(qiáng)。溶質(zhì)從水中移向固體顆粒表面，發(fā)生吸附，是溶質(zhì)、水、固體顆粒三者相互作用的結(jié)果，產(chǎn)生這樣吸附效果的原因在于溶質(zhì)對(duì)水的疏水性和溶質(zhì)對(duì)固體顆粒的高度親和力?；钚蕴繉?duì)離子的吸附過(guò)程主要分為以下幾個(gè)步驟：（1）液膜擴(kuò)散，由流體主體擴(kuò)散至吸附劑表面；（2）孔擴(kuò)散，由吸附劑孔內(nèi)液相擴(kuò)散至吸附劑中心；（3）表面吸附反應(yīng)，重金屬離子在吸附劑活性炭上的吸附不僅是單純的物理吸附，而是經(jīng)常與吸附劑的表面官能團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)形成沉淀和絡(luò)合物或進(jìn)行離子交換等，故其不可能象有機(jī)物分子一樣在吸附劑表面以吸附態(tài)形式自由地遷移。所以，對(duì)于金屬離子而言，認(rèn)為其吸附機(jī)理包括三個(gè)方面的過(guò)程：

    （1）重金屬離子在活性炭表面沉積而發(fā)生的物理吸附；（2）重金屬離子在活性炭表面發(fā)生了離子交換反應(yīng)；（3）重金屬離子與活性炭表面的含氧官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)吸附。

    活性炭作為一種比表面積高、孔容大、孔徑分布可控、表面化學(xué)性質(zhì)可調(diào)、高吸附容量、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和高機(jī)械強(qiáng)度的吸附劑，可針對(duì)重金屬離子物理化學(xué)性質(zhì)以及所處化學(xué)環(huán)境的不同，對(duì)活性炭的物理結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)活性炭對(duì)廢水中重金屬的快速、高效吸附?；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)良的吸附劑，在處理中重金屬?gòu)U水方面表現(xiàn)出以下六個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

    (1)無(wú)需添加任何氧化劑、絮凝劑等化學(xué)試劑；(2)吸附容量大，處理效果好；(3)對(duì)重金屬離子的吸附穩(wěn)定性好、選擇性高；(4)可與難被自然界微生物降解的重金屬離子一起填埋，防治再次污染水體，不存在二次污染問(wèn)題；(5)占地少，成本低，操作簡(jiǎn)單靈活；(6)活性炭可經(jīng)再生后循環(huán)使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的回收。

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