采用碱改性蒙脱土去除汽车废水中的重金属。测定了废水酸碱值、吸附剂用量、吸附剂粒径和接触时间对吸附的影响。在平衡等温线分析中使用了朗穆尔、弗伦德里奇、坦姆金和杜比宁模型。

分析了六家工业生产的废水的物理化学性质，碱改性蒙脱土是处理重金属污染废水的有效方法。用伪一级、伪二级、粒子内扩散和薄膜扩散速率方程分析了动力学。计算了包括自由能、熵和日的变化在内的热力学参数。

含有重金属的工业废水对环境的污染是一个主要问题。汽车、电池、制药、采矿、电镀、肥皂和清洁剂、纺织品、油漆、酿酒厂和电镀行业经常产生含有重金属的废水。当金属到达水体时,由于其毒性、非生物降解性和在食物链中的积累,对水生生物、植物和人类构成严重威胁。

因此,确定工业废水中的重金属浓度和随后的处理对于保持环境质量是必要的。吸附法被认为是最有效的方法。许多低成本材料,如化肥废物、生物量、茶叶废物、微生物、木炭、灰粉、红土、红泥和粘土,被用作废水处理的吸附剂。

粘土矿物是有效的吸附剂,碱性改性进一步提高了它们的吸附电位。在我们先前的研究中，我们发现,对当地蒙脱土溶液的碱性改性增强了对重金属的吸附。其中测定了六种工业废水在碱改性蒙脱土处理前后的重金属浓度。

此外,其他重金属可能竞争活性场地,从而影响吸附。研究了吸附剂剂量、粒径和接触时间等各种实验因素对吸附的影响,并进行了平衡、动力学和热力学分析。该实验室溶液仅含有添加的金属离子,而工业废水则含有其他污染物。

蒙脱土粘土是从尼日利亚埃努古州奥吉河地方政府地区的乌格武巴获得的。该黏土按先前所述经过加工和改性获得碱性改性蒙脱土。用日本岛津模型测定了傅立叶变换红外光谱。所有生命功能的基础是一组复杂的生物反应,受温度的影响。

工业废水来自汽车、油漆、药品、肥皂和清洁剂、啤酒和食品工业的排放口。所有的工业都位于埃努古州,只有尼日利亚阿南布拉州内维的因尼森除外。用皮尔森等人所描述的方法采集样品。

由于重金属的浓度高于其他废水,因此采用批量吸附法从汽车废水中去除重金属。采用最佳吸附条件。每次接触结束时,溶液都被过滤,采用原子吸收分光光度法测定了滤液中残留重金属的含量。

扫描电镜观察发现,蒙脱土的多孔性质随着碱性活化而增加,这是有效吸附的理想选择。先前讨论了蒙脱土在改性前后的物理化学性质和傅立叶变换红外光谱、x射线衍射和扫描电镜结果。傅立叶变换红外分析显示铝和硅醇是吸附剂上重金属的主要结合部位。

药物和食品工业的废水略有碱性,肥皂和洗涤剂工业的废水明显碱性,这是由于肥皂制造中使用了强碱,如钠和水氧化物,可能对水生生物有害。温度控制着生物体的某些行为特征以及盐和气体在水中的溶解性。

水生生物的生化反应与温度有关,而水体温度的上升会促进化学反应,导致由于氧气等气体的不溶性而产生的气味和味道。苯甲酸作为酿造中的防腐剂。除汽车和油漆行业的溶解氧值较低外,大部分废水的溶解氧值在世界卫生组织范围内。

气温上升可能成为鱼类迁徙的障碍,严重影响繁殖。所研究的大多数废水的温度在世界卫生组织20-32℃的限额之内,而肥皂和洗涤剂工业的比例稍高一些,也许是由于机器的热交换或肥皂制造中使用的热。

水的电导率是确定灌溉用水适宜性的一个重要参数,也是衡量废水盐度或总盐含量的一个有用指标。接受水的电导率是废水中可溶性离子盐浓度的函数。因此,接收水体的盐度增加是由于废水中离子盐浓度高。

水质最重要的衡量标准是溶解氧,因为硫化氢是在有机质和硫酸盐存在的缺氧条件下形成的。废水排放对地表水的影响主要由系统的氧平衡决定。未受污染水的溶解氧浓度通常为8-10毫克/升,浓度为5毫克/升对水生生物产生不利影响。

因此,在低酸碱度时记录到的吸附量微乎其微。此外,在酸碱值低的情况下溶液中的离子与金属竞争蒙脱土上的活性部位,导致金属吸收下降。随着酸碱值的增加,溶液中H的离子减少,从而减少与金属离子的竞争,并导致更大程度的吸附。

黏土对金属离子的吸附能力随吸附剂在任何温度下的增加而下降。减少的原因可能是活性吸附点的可用性增加,吸附剂剂量增加,所以一些位置仍然是不饱和的。所得到的低数值可能是由于与其他废水相比,这两种废水对化学氧的需求量很大。

这也是由于吸附点重叠或聚集造成总吸附表面积减少和扩散路径长度增加。随着吸附剂重量的增加,这种聚集变得重要。虽然吸附剂单位质量的吸附点数目应该是恒定的,但与总吸附量无关,增加固定体积金属离子溶液的吸附量会减少有效表面积。

因此,随着吸附剂重量的增加,吸附在吸附剂单位质量上的金属的数量减少,从而导致吸附剂的质量下降。随着吸附剂剂量的增加,金属离子的去除率有所上升，这是由于可利用的吸附点数量增加。吸附剂的最大吸附能力可以在吸附质大量过剩的柱实验中确定。

金属离子吸附到碱改性蒙脱土上的趋势为:锌，铜，镉，铅，镍。金属的吸收与废水中金属的初始浓度直接相关。因此,初始金属离子浓度在测定吸附量方面起着重要作用;较高的浓度是促使更多金属离子附着在吸附剂表面的更大推动力。

如果金属存在于同一浓度中,则影响其相对于另一种金属的吸附的其他特性,如离子尺寸、电负性和酸性强度,则具有重要意义。由于金属离子的最佳吸附量为0.1克,本研究采用了这一剂量。

随着颗粒尺寸的增加,金属的吸附量减少,因为由于较大的颗粒被分解成较小的颗粒,吸附剂表面出现了更多的位置和通道,从而增加了比表面积。因此,吸附量随颗粒尺寸的增加而减少,是因为吸附剂的表面积减少。

这一现象的原因是,蒙脱土上的所有活性点最初都是空的,并用于初始吸附金属离子在不同时间达到平衡.例如,镍的去除最早表现出较大的效果,在90分钟左右达到平衡,而更多的铅吸附比镍,但速度较慢,达到平衡在180分钟。

同样,温度对吸附速率影响不大,但影响吸附剂吸收金属离子的能力。金属离子在多金属离子体系中吸附速率的差异是由于金属的水化离子半径的差异,离子尺寸较小的金属达到更快的平衡速率。

因此,金属离子的离子半径可使较小的金属离子以比体积较大的离子更快的速度扩散到吸附剂表面。我们选择了180分钟的接触时间来保证所有金属离子的平衡吸附。随后,由于活性点饱和,金属离子的吸附速率在平衡时变得恒定。

金属离子在多金属离子体系中的吸附是复杂的,因为每一种离子在这种体系中的行为取决于金属的浓度以及吸附质和吸附剂的物理和化学特性。吸附等温线代表了吸附质在液相中的浓度与吸附剂表面上的浓度之间的平衡,在吸附系统的设计中非常有用。

不同的金属离子模型在同一体系中的适用性可能是由于它们的浓度不同,伪一级模型更适用于低浓度,伪二级模型更适用于高浓度。低级的粒子内扩散模型中的数值表明,该机制在整体吸附中没有发挥主要作用,而拦截表明了边界层扩散或表面现象。

两种模式都不适用于扩散机制，用粒子内扩散动力学和液膜扩散模型。我们对六种工业废水进行了物理化学分析,并随后用碱修饰蒙脱土进行重金属吸附。由于汽车废水的金属离子浓度高于其他废水,因此被用于吸附研究。

废水酸碱值、吸附剂用量和接触时间是影响吸附的因素一种有利的吸附工参数。最适合于实验数据。动力学和热力学分析表明,这是一个涉及物理吸附和薄膜扩散的复杂过程。因此,碱改性蒙脱土是处理受重金属污染的工业废水的一种有效、低成本的材料。

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