磁性生物炭对重金属污染废水处理条件优化及机理

摘要：

将水稻谷壳经改性和负磁后制得磁性谷壳生物炭(BC-Fe),通过正交实验研究了pH、生物炭添加量、吸附时间和转速对磁性谷壳生物炭吸附实际污染废水中Cd2+和Zn2+的影响,提出了磁性谷壳生物炭作为实际污染废水处理材料的最佳操作条件,并应用于多步骤废水处理系统中,同时进行了BC-Fe的再生吸附实验.正交实验结果表明,在pH为6.0、固液比为6.0 g·L-1、吸附时间为1.0 h、转速为160 r·min-1的条件下,磁性谷壳生物炭对Cd2+和Zn2+的去除率最高,分别达到61.1％和60.4％,吸附量分别为8.6 mg·g-1和21.3 mg·g-1.在实验所设条件下,Cd2+和Zn2+的综合去除效果随着pH和生物炭添加量的增加而显著升高,吸附时间和转速的影响未达显著水平.在多步骤废水处理系统中,使用CaO和Na2S作为前处理,利用磁性谷壳生物炭二次处理,可使实际污染废水中Cd2+、Zn2+、pb2+、Mn2+、Fe2+的去除率分别达到100％、99.8％、99.3％、97.8％、100％,SS降为1.0 mg·L-1,此时系统pH为7.5,色度为2倍,出水各项指标均达到硫酸工业污染物排放标准(GB 26132-2010)和污水综合排放标准(GB 8978-1996)的要求.再生实验表明,BC-Fe第3次吸附Cd2+和Zn2+的去除率分别为50.6％和49.1％,吸附材料再生性能良好.

关键词：磁性谷壳生物炭、Cd2+和Zn2+、正交实验、吸附、重金属污染废水

所属期刊栏目：38

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金41501344;农业部与财政部科研专项农办财函[2016]6号;湖南省重点学科建设项目No.2006180Supported by the National Natural Science Foundation of China41501344;the Special Fund for Ministry of Agriculture and FinanceNBCH [2016] 6;the Key Discipline Construction Projects in Hunan Province2006180

在线出版日期：2018-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：492-500