重金属污染废水处理技术研究-第3页-北极星水处理网

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2. 3. 3固定化颗粒投放量对吸附Zn2 + 的影响

保持pH = 6,温度为30 ℃ 条件不变,调节固定化颗粒投放量,探究该因素对重金属吸附的影响。

图5 显示了固定化颗粒投放量的多少对吸附率的影响。可以看出,随着投放量的增加,吸附率也随之明显增加,投放量由20 g 增加到100 g,吸附率也由40% 上升到80. 2% ;但也可以看出当投放量为60 g时,吸附率上升缓慢。作为吸附重金属的主要因素之一,颗粒的投放量对吸附率的影响也是很明显的。投放量太少,达不到去除重金属的要求;而投放量过多,则会浪费资源,增加使用成本。在同时考虑吸附率和经济效益的情况下,最佳固定化鼠尾藻颗粒物投放量为60 g。

2. 3. 4振荡时间对吸附Zn2 + 的影响

在确定投放量后,保持pH = 6,温度为30 ℃ 条件不变,通过调整吸附时间来研究固定化颗粒对重金属的吸附影响。研究表明藻类吸附重金属能快速达到吸附平衡。

由图6 可以看出:随着时间的增加,吸附率的变化先快后慢,变化明显。30 min 内由25. 6% 迅速提高到72. 1% ;在60 min 后吸附变化趋于平衡,120 min 时达到最大吸附率为81. 3% 。鼠尾藻粉吸附重金属分为2 个过程:快速吸附过程与缓慢吸附过程,前期由于官能团裸露在表面,重金属离子快速与官能团进行吸附作用,而缓慢吸附阶段主要官能团表面大部分已被Zn2 + 占据,并与游离的Zn2 + 产生排斥作用,从而降低吸附速率。固定化颗粒吸附重金属离子的过程主要是快速吸附过程,在较短的时间内快速达到吸附平衡。

2. 3. 5共存离子对吸附Zn2 + 的影响

在实际生产过程中,矿山废水中不仅仅只含有单一重金属[15] 。保持温度等条件不变,对共存重金属离子的研究主要是探讨不同浓度的Cu2 + 和Cd2 + 对吸附Zn2 + 的影响。为实际应用的研究提供理论依据。

由图7 可以看出:不同的重金属对Zn2 + 的吸附影响明显不同。Cd2 + 使Zn2 + 的吸附率由80% 降到了50% 左右,但随着Cd2 + 浓度的提高,吸附率没有较大波动;但Zn2 + 的吸附率随着Cu2 + 浓度的提高显著下降,由10 mg˙ L - 1 的48. 9% 下降到100 mg˙ L - 1 的22. 1% 。不同的吸附剂对重金属离子的亲和力不同,因而共存离子对生物吸附剂吸附目标离子的影响也不同 ;所以Cu2 + 相较于Cd2 + 对Zn2 + 的影响更为明显。

2. 4固定化鼠尾藻颗粒在生物反应器的运行情况

从图8 可以看出,在反应器运行的过程中通过调节流量,吸附率变化明显。废水经过第1 个反应器时,吸附效果不明显,最高只能达到64% 。当废水继续经过第2 个的反应后,出水达到75% ,提高了10% 。如果流速降低则运行时间过长,效率降低;如果流速过快,则颗粒物不能和废水充分反应,吸附率达不到理想的效果。由于模拟废水处理过程中中不能实现振荡吸附,效果相较于前面实验结果略差。为了进一步提高吸附率,遂进行了曝气处理,增加颗粒内水体的置换效率,达到更好的去除效果。在10 mL˙min - 1 运行条件下,曝气量由小变大,吸附率也由75. 5% 提高到83. 6% 。在曝气量为30 mL˙min - 1 后吸附率只提高了1. 5% ;故曝气量为30 mL˙min - 1 时,既能有较好的效果又能节约电能,同时相较于第1 个反应器出水情况,吸附率也提高了接近10% 。实验表明,相较于单床反应器,多床反应器显著的提高了出水水质,并且对Zn2 + 的吸附率要高于利用固定化生物活性炭与菌类的吸附率。

原标题：重金属污染废水处理技术研究

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