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，而且是社會和經濟持續(xù)發(fā)展的關鍵。由于人類活動和全球經濟的快速發(fā)展，造成目前水體污染危害嚴重的主要是由于人類活動產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不同的渠道進入水體中，給人類的生產、生活帶來了巨大的危害。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。去除廢水中重金屬離子的方法較多，主要有化學法、物理法、物理化學法以及生物化學法等磁鐵礦是一種比較易得的而且無污染的天然綠色材料。因此受到很到科學家的重視，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，實用，有效地方法來處理工業(yè)產生的對人體有害的重金屬離子廢水以其自身優(yōu)良而獨特的性質，將會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 實驗部分

1.1 原材料

數顯恒溫水浴鍋、循環(huán)水式真空泵、烘箱、SP721E 型分光光度計、布氏漏斗、長頸漏斗、鐵架臺、電子分析天平。磁鐵礦(超細礦、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

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，其中等溫吸附實驗中磁鐵礦粒徑為220目、用量為0.5g、廢水體積為25 mL，用長頸漏斗過濾取清液，用721分光光度計測定鉛離子的濃度。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溶液調節(jié)。

2 測試方法

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，使用分光光度計來測量其吸光度(A)的值，根據其測量出的吸光度做出其標準曲線(如圖1)。

 3 結果及討論

3.1 確定吸附平衡時間

實驗條件：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，結果如圖2。

 由圖2 可以看出，隨著時間的增加，去除率和吸附量呈上升趨勢，當時間在60 min 左右時即達到最大值，鉛的去除率達到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礦粉0.5 g，于室溫下吸附60 min，得到pH 對鉛離子的去除率及吸附量的影響結果如圖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范圍內去除率較高，均在96 %以上，這是因為隨著pH的增加，水溶液中氫離子濃度降低，礦粉表面積增大，對鉛離子的吸附能力增強。當pH＞9時，去除率又有降低的趨勢，這主要是因為鉛離子可能發(fā)生部分Pb(OH)2沉淀，水解產物濃度降低，對鉛離子的吸附能力有所下降。另外，pH過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礦粉，在室溫下吸附60 min后，得到超細礦粉的用量對鉛離子的去除率及吸附量的影響結果如圖4。

 圖4隨著超細礦粉用量的增加，鉛的去除率逐漸增大，當用土量為0.5 g時，此時超細礦粉對鉛的吸附率達到96 %，廢水中鉛的剩余濃度為0.97 mg/L，符合國家第一類污染物排放標準。

3.4 試驗粒徑的影響

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，考察了試驗粒徑對鉛離子去除率的影響，其結果如圖5。

 從圖5可以看出磁鐵礦對鉛離子的吸附作用當粒徑在220目以下時，去除率最高，吸附基本達到飽和。

3.5 礦樣的影響

實驗條件：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?？疾斓V樣對鉛離子去除率的影響，其結果如圖6。

 在圖6中，1表示精礦粉，2表示超細礦粉，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，超細礦粉的次之。具體參見m.tax-pages.com更多相關技術文檔。

4 結論

當溫度為20 ℃、吸附平衡時間為60 min、試樣用量為25 g/L、試樣粒徑為220目以下、pH為8.0、離子強度為零時，Pb初始濃度為20 mg/L的溶液的吸附率可達96 %，使廢水中鉛離子的濃度達到國家排放標準。該工藝是一種具有實際應用前景的處理方法，這對進一步開發(fā)利用我國豐富的鐵礦資源將具有實際的意義。