重金屬鉛不能被微生物降解,可以通過(guò)食物鏈在動(dòng)物、人體內(nèi)蓄積,嚴(yán)重影響人體健康,鉛主要來(lái)源于主要有鑄造、采礦、涂料、冶煉、油漆、農(nóng)藥、化肥、電鍍等,所以必須加強(qiáng)對(duì)含鉛重金屬?gòu)U水處理。生物炭也稱生物質(zhì)炭,具有良好孔隙結(jié)構(gòu)、較大的孔隙度和巨大的比表面積,其表面含有羧基、酚羥基、羰基、酸酐等基團(tuán),這些結(jié)構(gòu)特性使生物炭具備了良好的吸附特性及穩(wěn)定性,可吸附重金屬用于土壤修復(fù)和廢水深度處理。下面,江蘇銘盛環(huán)境為您介紹含鉛重金屬?gòu)U水生物吸附處理技術(shù)。
含鉛重金屬?gòu)U水處理技術(shù)主要采用離子交換、膜分離法、化學(xué)還原法、反滲透和蒸餾電滲析等。有研究表明,相比于傳統(tǒng)活性炭,生物炭對(duì)重金屬的吸附效果明顯,例如在200℃下燒制的牛糞生物炭對(duì)Pb2+的吸附量是普通活性炭吸附量的6倍。生物炭對(duì)重金屬離子的吸附主要依靠表面吸附,由于生物炭中H、N、S元素含量隨著熱解溫度的升高和熱解時(shí)間的增加而減少,所以生物炭中的含氧和含氮官能團(tuán)減少,從而削弱生物炭對(duì)重金屬的吸附能力。相關(guān)文獻(xiàn)中如BEESLEY等(2011)研究也表明,生物炭對(duì)土壤中重金屬As3+、Cd2+、Zn2+的吸附主要依靠表面吸附,隨著熱解溫度的升高和熱解時(shí)間的增加,熱解生物炭形成了較多的芳香環(huán)結(jié)構(gòu),與金屬離子間發(fā)生陽(yáng)離子E2鍵作用,從而增強(qiáng)生物炭的吸附能力,提高熱解溫度并增加熱解時(shí)間有利于提高污泥熱解炭對(duì)重金屬的吸附能力。生物制炭與植物制炭在吸附機(jī)理上有一定的相似性,相關(guān)研究利用水稻秸稈制成生物炭進(jìn)行土培實(shí)驗(yàn),研究了其對(duì)土壤pH和CEC等性質(zhì)的影響和吸附機(jī)制,表明生物炭對(duì)重金屬Pb的吸附主要是生物炭表面的含氧官能(-COOH和-OH)與Pb2+結(jié)合形成表面絡(luò)合物,從而將Pb固定在生物炭表面,主要依靠化學(xué)吸附,而不只依靠生物炭比表面和孔體積引起的物理吸附。在研究水葫蘆炭、楊樹枝炭和玉米秸稈炭時(shí)也得出相同結(jié)論,其認(rèn)為是由于水葫蘆表面有較多的含氧官能團(tuán)致使其相較其它兩者較良好的重金屬吸附性能。同樣指出生物炭吸附重金屬主要依靠其富含的含氧官能團(tuán)及其釋放的陽(yáng)離子。因此在實(shí)際中應(yīng)控制合適的重金屬Pb2+污水濃度,以提高熱解生物炭的利用率。適當(dāng)提高重金屬溶液濃度,提高熱解溫度和增加熱解時(shí)間有利于提高熱解生物炭對(duì)重金屬Pb2+的吸附量。提高熱解溫度和增加熱解時(shí)間有利于提高熱解生物炭對(duì)重金屬Pb2+的去除率??梢?jiàn),利用熱解技術(shù)將廢棄物制備成生物炭來(lái)吸附污水中的重金屬鉛離子,為廢棄物資源化提供有效新途徑。
通過(guò)熱解技術(shù)將秸稈、木屑,玉米芯,麥稈等植物、動(dòng)物糞便以及海產(chǎn)品污泥等廢棄物制備成生物炭來(lái)吸附污水中的重金屬鉛離子,為廢棄物資源化利用及其在土壤和廢水重金屬治理中發(fā)揮出巨大作用,真正做到資源綜合利用。
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