粉煤灰对含铬废水中六价铬的吸附性能研究

摘要

由于六价铬的毒性强且易被人体吸收从而对人体健康产生危害,而粉煤灰的吸附效果佳且成本低廉,因而将粉煤灰用于含铬废水的处理技术具有巨大潜力。利用粉煤灰为原材料并对六价铬溶液的吸附效果及作用机理进行初步研究,探究粉煤灰投加量、吸附时间、pH值等单因素对六价铬的吸附性能影响,并对各反应条件再进行响应曲面优化实验,结合吸附动力学模型和吸附等温线模型分析,探讨粉煤灰吸附的最适宜条件和吸附机理。实验结果表明:当粉煤灰的投加量提高至0.6 g时,对六价铬的去除率达到86%;粉煤灰的投加量为0.3 g时,其比吸附量达到最大值14.87 mg/g;在吸附过程的前30 min时其反应速率最快,在pH为2时其吸附效果最佳。通过响应面曲线分析可知,pH值为粉煤灰吸附六价铬离子的主要影响因素,准二级动力学模型的拟合相关系数高达0.9998,说明粉煤灰吸附六价铬的过程主要由化学吸附推动。由吸附等温线实验结果可知,Freundlich模型实验数据拟合度为0.9947,Langmuir模型实验数据拟合度为0.9302。两者相关系数较高,说明整个吸附过程可能属于多相吸附,且包括单分子层吸附。通过对粉煤灰吸附六价铬吸附机理进行研究,为利用废物去除重金属提供了理论依据。