高岭土在含重金属离子废水处理中的应用

高岭土在含无机物废水处理中的应用

含重金属离子废水

含重金属离子废水常见于电镀、电子工业和冶金工业，它的成分非常复杂，由于其潜在的毒性大，不可自然降解，生物富集性强，并且最终在食物链中富集，严重威胁着生态系统和人体健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。利用天然矿物材料进行含重金属离子废水处理，具有工艺简单、投资少、效果好且二次污染小等优点，是去除废水中重金属离子等有害物质的较为理想的低成本吸附剂之一。

含Cu2+废水铜的单质及其化合物被广泛应用于工业生产的各个部门，其中电镀工业、冶金工业、化学工业的废水和矿山酸性废水中含有高浓度的铜等重金属。这些工业废水如果不经过处理直接排入水体环境中，Cu2+不能被生物降解和转化为无害物，而是通过水迁移、土壤积累，然后经过食物链的污染富集，最终对人类及其它生物产生严重的危害。铜对人体的危害主要表现在铜盐能强烈地剌激胃、肠和呼吸道黏膜，因此我国已将铜及其化合物列人水中优先控制污染物的“黑名单”。

高岭土的应用：高岭土生产线比较复杂，正是因为如此，高岭土的作用才会如此的多，在天然水体系中，铜、铅、镉等重金属元素的形态分布、迁移、归宿和生物有效性强烈取决于重金属元素在水体颗粒物表面的分配趋势。魏俊峰等(2000)对Cu2+在高岭石表面的吸附进行了实验和模式研究。结果表明，在同时考虑自由水合离子Cu2+和羟基金属离子CuOH+与高岭石表面络合的情况下，单一表面基团、无静电表面络合模式能很好地描述Cu2+的吸附行为。拟合得到的CuOH+的络合常数比Cu2+的大得多。Cu2+在高岭石表面的吸附量随pH值的升高而增加。吸附铜的两种表面化合态SOCu+和SOCuOH的浓度在实验的pH值范围内，也随pH值升高而增加，并且以SOCu+为主。

溶液pH值对Cu2+去除率的影响在pH值小于6.0时，随着pH值的增大，Cu2+的去除率增大。这是由于在酸性条件下高岭石表面羟基难解离，表面的电负性较低，阻碍了高岭石表面羟基与Cu2+的作用，而且高岭石表面吸附H+占据了Cu2+的吸附位置，使吸附量减校随着pH值的升高，矿物表面的羟基基团解离度增大，表面的负电荷增加，表面含氧基团及其它基团的活化而与Cu2+形成络合物，使Cu2+的去除率增大，这与蒋明琴等(2009)的研究结果相符。当pH值为6.0时，Cu2+的去除率达96.5%。此后，Cu2+的去除率开始下降，这可能是由于pH值大于6.0后，杂质离子竞争吸附增强，导致高岭土对Cu2+的吸附能力减弱，从而使Cu2+的去除率下降。

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