污泥-稻壳混烧灰对Pb(Ⅱ)吸附性能的研究

稻壳与污泥协同焚烧是一种富有前景的污泥能源化措施,污泥稻壳混烧灰是一种被忽视的资源。该文旨在探究污泥稻壳混烧灰在高浓度含铅废水处理中的应用潜力,分析了不同污泥和稻壳配比混烧灰的基本理化性质,研究了不同p H和不同Pb~(2+)初始浓度下混烧灰对Pb~(2+)的吸附特性,并初步探究该吸附过程的动力学和吸附机理。结果表明混烧灰对Pb~(2+)的吸附容量可媲美其它经过复杂改性处理的灰渣;在燃烧温度900℃时,污泥掺量60%、稻壳掺量40%制备的混烧灰吸附性能最好,在p H为5,初始Pb~(2+)浓度低于400 mg/L时混烧灰对Pb~(2+)的去除率高于90%;相较于Freundlich等温吸附模型,Langmuir等温吸附模型的拟合结果更好,拟合最大吸附量为108.7mg/g;动力学研究发现混烧灰对Pb~(2+)的吸附行为主要发生在5 h以内。混烧灰对Pb~(2+)去除的主要原因是混烧灰中无定形二氧化硅微水解形成硅醇对Pb~(2+)的作用,无定形二氧化硅表面存在孤立羟基和成对羟基导致了2种吸附产物Pb_2SiO_4和PbSiO_3·xH_2O存在。