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吸附法处理含重金属离子废水是一种非常有效的方法,而开发新型高效廉价吸附剂是近年来该领域的研究热点。本论文研究了用高锰酸钾改性以提高活性炭(木质活性炭和竹炭)吸附性能的方法,并研究了改性炭和一种天然矿物--红黄土对重金属离子的吸附作用,为开发处理含重金属废水的廉价吸附材料提供依据。主要结果如下:1、研究了改性前后木质活性炭对Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr(III)和Cr(VI)五种重金属离子的吸附性能。结果表明:对于Cu2+、Cd2+、Zn2+和Cr(VI)四种离子,0.03mol/L KMnO4改性炭的去除效果最好,但是对于Cr(III),0.04mol/L KMnO4改性炭的去除效果最好。经过KMnO4改性后,木质活性炭对Cu2+、Cd2+、Zn2+、Cr(III)和Cr(VI)的饱和吸附量分别提高约2.7、1.4、1.2、1.43和1.12倍。木质活性炭对Cu2+、Cd2+、Zn2+的吸附边曲线均为“S”形,对于Cr(III)和Cr(VI)的吸附边曲线分别为“波浪”和“抛物线”形变化。木质活性炭对Cd2+、Zn2+、Cr(III)和Cr(VI)的吸附是吸热反应,其吸附行为均符合Langmuir吸附模型,但对于Cu2+的吸附符合Frendlich吸附模型。2、采用动态柱吸附实验的方法,考察了改性前后木质活性炭对含Cu2+和Zn2+废水的处理效果,并研究了改性、盐效应和流速等工艺参数的影响。结果表明:改性后其穿透曲线明显右移,去除效果增强;改性炭吸附Cu2+后第一次再生效果较好,但是随着再生次数的增多其吸附性能逐渐减弱。当BV<25时,在混合离子溶液中改性炭对Cu2+和Zn2+的去除效果与在单一离子溶液中相比差别不大;但是当BV>25时,其在混合离子溶液中的去除效果比在单一离子的溶液中均有所减弱。离子强度对Cu2+的去除具有正协同效应,但对Zn2+的去除无明显影响;随着流速的增大,改性炭对Cu2+的去除效果变差。3、比较研究了KMnO4浓度对Cu2+在竹炭上吸附率-pH曲线的影响,并研究了KMnO4改性对竹炭吸附和解吸附性能的影响。静态吸附实验表明,KMnO4改性使竹炭对Cu2+吸附率-pH曲线及pH50点向低pH方向偏移,当KMnO4溶液浓度为0.04 mol/L时,改性效果最好;改性后处理含Cu2+相同浓度废水其投加量节省约2倍;竹炭对Cu2+的吸附均遵循Langmuir吸附模型,在相同Cu2+平衡浓度下,改性竹炭对Cu2+的吸附量提高约53%;升高温度明显提高改性竹炭对Cu2+的去除效果,40℃的饱和吸附量是25℃的1.69倍。KMnO4改性不仅提高了竹炭吸附水中重金属离子的能力,并且改善了其解吸再生性能。4、用天然矿物红黄土分别处理了含Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr(Ⅲ)和Cd2+的模拟废水,考察了不同因素对重金属离子去除效果的影响,并研究了其解吸性能。结果表明,红黄土对五种离子的吸附率-pH曲线均呈“S”形,对Pb2+的吸附是放热反应,但是对Cu2+、Zn2+、Cr3+和Cd2+是吸热反应;对五种离子的吸附行为均遵循Langmuir吸附模型。用0.1 mol·L-1 HCl做解吸液时,对Pb2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+均有较好的解吸再生性能,但是对Cr(Ⅲ)的解吸性能较差。相对于其它处理方法,该方法具有成本低廉、工艺简单、处理效果好等优势,具有良好的应用前景。