蛋壳粉对铅镉废水的强化吸附研究

doi:10.11894/iwt.2020-0746

工业水处理 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (5): 53-57. doi: 10.11894/iwt.2020-0746

蛋壳粉对铅镉废水的强化吸附研究

邱磊(),丁珣,韩非*()

河北工业大学土木与交通学院, 天津 300401

收稿日期:2021-03-15 出版日期:2021-05-20 发布日期:2021-05-26
通讯作者: 韩非 E-mail:963859736@qq.com;hanfei@hebut.edu.cn
作者简介:邱磊(1992-), 硕士。电话: 18812671891, E-mail: 963859736@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(51608165)

Enhanced adsorption of lead and cadmium wastewater by eggshell powder

Lei Qiu(),Xun Ding,Fei Han*()

Hebei University of Technology, School of Civil and Transportation Engineering, Tianjin 300401, China

Received:2021-03-15 Online:2021-05-20 Published:2021-05-26
Contact: Fei Han E-mail:963859736@qq.com;hanfei@hebut.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

蛋壳粉对废水中铅和镉的吸附符合Langmuir吸附等温式和拟二级吸附动力学模型，且无明显解吸特征。基于此特征开发出强化吸附工艺，建立了可计算出水浓度的强化吸附数学模型，并进行了实验验证。当铅和镉的初始质量浓度为10 mg/L，经强化吸附后，铅和镉出水平均质量浓度分别为0.88 mg/L和0.98 mg/L，且实验值与模型计算值吻合良好。相比于传统吸附，铅和镉的出水平均质量浓度可分别降低14.54%和44.58%。

关键词: 蛋壳粉, 铅, 镉, 强化吸附

Abstract:

The adsorption process of eggshell powder for lead and cadmium in wastewater complies with Langmuir adsorption isotherm and pseudo-second-order kinetic model and has no obvious desorption characteristics. Based on these adsorption characteristics, an enhanced adsorption process was developed, and a mathematical model which could calculate the effluent concentration was established and verified through experiments. When the initial concentrations of lead and cadmium were 10 mg/L, the average effluent concentrations after enhanced adsorption were 0.88 mg/L and 0.98 mg/L, respectively, and the experimental values were in good agreement with the model calculations. Compared with traditional adsorption, the average effluent concentration of lead and cadmium could be reduced by 14.54% and 44.58% respectively.

Key words: eggshell powder, lead, cadmium, enhanced adsorption

中图分类号:

X703.1

邱磊,丁珣,韩非. 蛋壳粉对铅镉废水的强化吸附研究[J]. 工业水处理, 2021, 41(5): 53-57.

Lei Qiu,Xun Ding,Fei Han. Enhanced adsorption of lead and cadmium wastewater by eggshell powder[J]. Industrial Water Treatment, 2021, 41(5): 53-57.

https://www.iwt.cn/CN/Y2021/V41/I5/53

图/表 9

参考文献 14

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重金属	温度/K	Langmuir			Freundlich
重金属	温度/K	Q_m/ （mg·g^-1）	b/ （L·mg^-1）	R²	K_F/ （mg·g^-1）	n	R²
铅	283	163.9	0.048	0.998	10.27	1.497	0.982
	298	171.5	0.265	0.998	32.90	1.868	0.939
	303	197.2	0.330	0.999	43.69	1.865	0.923
镉	283	41.15	0.033	0.987	1.565	1.351	0.991
	298	43.99	0.071	0.998	3.686	1.555	0.960
	303	50.86	0.053	0.997	2.830	1.353	0.983

重金属	温度/K	Langmuir			Freundlich
重金属	温度/K	Q_m/ （mg·g^-1）	b/ （L·mg^-1）	R²	K_F/ （mg·g^-1）	n	R²
铅	283	163.9	0.048	0.998	10.27	1.497	0.982
	298	171.5	0.265	0.998	32.90	1.868	0.939
	303	197.2	0.330	0.999	43.69	1.865	0.923
镉	283	41.15	0.033	0.987	1.565	1.351	0.991
	298	43.99	0.071	0.998	3.686	1.555	0.960
	303	50.86	0.053	0.997	2.830	1.353	0.983

重金属	温度/ K	拟一级动力学			拟二级动力学
重金属	温度/ K	k₁/ min^-1	q_e/ (mg·g^-1)	R²	k₂/ (g·mg^-1·min^-1)	q_e/ (mg·g^-1)	R²
铅	283	0.031	11.87	0.860	0.002	17.92	0.981
	298	0.047	6.979	0.810	0.038	20.22	0.999
	303	0.041	4.215	0.691	0.022	20.42	0.999
镉	283	0.027	0.986	0.272	0.040	3.113	0.983
	298	0.040	1.115	0.543	0.052	4.538	0.998
	303	0.033	1.399	0.891	0.074	4.566	0.996

重金属	温度/ K	拟一级动力学			拟二级动力学
重金属	温度/ K	k₁/ min^-1	q_e/ (mg·g^-1)	R²	k₂/ (g·mg^-1·min^-1)	q_e/ (mg·g^-1)	R²
铅	283	0.031	11.87	0.860	0.002	17.92	0.981
	298	0.047	6.979	0.810	0.038	20.22	0.999
	303	0.041	4.215	0.691	0.022	20.42	0.999
镉	283	0.027	0.986	0.272	0.040	3.113	0.983
	298	0.040	1.115	0.543	0.052	4.538	0.998
	303	0.033	1.399	0.891	0.074	4.566	0.996

吸附工艺	铅		镉
吸附工艺	平均出水质量浓度/（mg·L^-1）	平均去除率/%	平均出水质量浓度/（mg·L^-1）	平均去除率/%
传统吸附	1.03	89.68	1.77	82.30
强化吸附	0.88	91.20	0.98	90.20

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