改性沸石高效去除电镀废水中铜离子过程的吸附行为及机理

摘要

[目的]电镀废水中通常含有重金属Cu²⁺，应处理达标后方可排放。吸附法作为一种环境友好的废水处理方法被广泛使用。[方法]采用稀硫酸对4A沸石进行改性得到沸石A，将其用于吸附法去除电镀废水的Cu²⁺。研究了初始pH、沸石A投加量、Cu²⁺初始质量浓度和温度对Cu²⁺吸附效果的影响。通过分析吸附等温模型、动力学和热力学，结合微观形貌和成分表征，研究了沸石A对Cu²⁺的吸附机理。[结果]在初始p H为5、沸石投加量为0.5 g/L、Cu²⁺初始质量浓度为50 mg/L、温度为（25±2）℃的条件下，沸石A对Cu²⁺的去除率高达99.9%，吸附量为100.1 mg/g。沸石A对Cu²⁺的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，主要以单分子层吸附为主，理论吸附量可达168.6 mg/g。准二级动力学模型可以很好地描述沸石A对Cu²⁺的吸附过程。热力学分析表明沸石A对Cu²⁺的吸附过程为放热反应，并且自发进行。沸石A对Cu²⁺的吸附机理主要涉及离子交换和配位作用。[结论]本研究为重金属电镀废水处理领域高效吸附材料的开发提供了新的思路和方向。

关键词

电镀废水 / 铜离子 / 沸石A / 去除率 / 吸附行为 / 吸附机理

基金资助

湖南汽车工程职业大学院级课题“电芬顿高级氧化技术协同降解养殖业污水中抗生素的机理研究”（HQZYKY2023A12）