沸石及其改性材料硅炭素处理含铅废水
摘要：对沸石及其改性材料硅炭素(ANJ.SiC)处理含铅废水进行优化研究，结果表明，当废水中ρ(Pb)为10mg/L，pH>4.62，吸附剂投加量为5g/L，25℃处理30min时，沸石及硅炭素对铅的去除率均可达到90%以上，且硅炭素的处理效果优于沸石。分别采用5种再生剂对饱和的沸石和硅炭素进行再生，NaOH再生效果最佳；经过5次再生，2种吸附剂的饱和容量呈现不同的衰减，硅炭素的再生效果较好，饱和容量从33.9mg/L衰减到20.5mg/L。通过扫描电镜(SEM)对沸石和硅炭素吸附前后的表面形貌进行观察发现，二者的除铅机理不尽相同，沸石主要是通过离子交换作用，使铅进入其结构内部；沸石经过改性，表面发生变化，硅炭素主要是通过材料表面与铅离子的反应达到除铅目的。
关键词：铅，沸石，硅炭素，再生
铅在现代工农业生产中使用广泛，又是一种分布广、有蓄积性的环境污染物，含铅废水的大量排放将直接造成土壤、大气及水体的污染。铅与汞、镉、铬和砷并称为重金属中“五毒”，对生态环境及人类健康危害严重。人体摄入过多的铅会危害神经、心脏和呼吸系统，导致不同程度的铅中毒，且儿童发生铅中毒的机会远远超过成年人。
目前已有不少学者对含铅废水的处理进行了研究。化学法处理含铅废水有带来二次污染的隐患，而且由于不同含铅废水的水质差异较大，仅采用化学沉淀法也难以保证出水水质稳定达标，常作为预处理工艺；膜法处理存在经济性的制约；生物法以及植物修复法又面临着重金属浓度较高时生物中毒的难题，且对金属离子的去除具有选择性。比较而言，吸附法和离子交换处理操作方便且易于回收重金属，已有不少学者考察了多种吸附剂或离子交换剂对含铅废水的处理效果，其中沸石作为一种廉价的吸附剂，广泛应用于废水处理中，而其改性材料硅炭素（ANJ.SiC）曾被用来去除地下水中的Mn,并获得了较好的处理效果。该研究旨在对沸石及硅炭素处理含铅废水的有效性进行研究，以拓展这一廉价材料在重金属吸附方面的应用。
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