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改性褐煤吸附酸性矿山废水中Cu2+、Zn2+的试验研究

Experimental study on adsorption of Cu2+and Zn2+in acid mine wastewater by modified lignite

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针对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)中的Cu2+、Zn2+含量高,褐煤吸附能力有限等问题,以褐煤为原材料,采用球红假单胞菌对褐煤进行改性制备微生物改性褐煤,探究褐煤和微生物改性褐煤对AMD中Cu2+、Zn2+的吸附特性和吸附稳定性.同时,利用SEM、BET和FTIR等手段,揭示褐煤、微生物改性褐煤对Cu2+、Zn2+的吸附机理.结果表明,与褐煤相比,微生物改性褐煤对Cu2+、Zn2+的吸附去除率均提高15%以上;且微生物改性褐煤对Cu2+、Zn2+的吸附饱和容量分别为22.625 mg/g和21.825 mg/g,较原褐煤分别提高了20.66%和19.92%;脱附试验表明,褐煤及改性褐煤对金属离子的吸附具有较高的稳定性.褐煤、微生物改性褐煤对Cu2+和Zn2+的吸附均符合准二级动力学模型,说明吸附过程为化学吸附,主要为离子交换作用;褐煤、微生物改性褐煤吸附Cu2+、Zn2+两种金属离子的等温线均属于Langmuir模型,吸附符合单分子层吸附过程.由SEM、BET和FTIR测试可知,褐煤经球红假单胞菌改性后表面结构遭到破坏,比表面积大幅增加,部分官能团溶解导致褐煤表面孔隙增加;同时,褐煤分子结构发生改变,含有CC的烯烃及环状烃中的主链、支链断裂、褐煤中—CHO和CO等含氧官能团会出现分解,从而产生较小的羟基类和醇基类等小分子有机物,—OH、—COOH等含氧官能团大量增加,吸附点位增多,提高了褐煤的吸附能力.

狄军贞、李明伟、王显军、杨逾、梁冰、孟凡康、周新华、孔涛、李增新

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2022

煤炭科学技术
煤炭科学研究总院

煤炭科学技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.095
ISSN:0253-2336
年,卷(期):2022.50(3)
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