树叶改性污泥基生物炭对Cr⁶⁺的吸附研究

张志婷 吕舒怡 吕昕雅 王伊妹 王建德 程寒 刘亚利

摘 要：本研究采用杂交鹅掌楸落叶对污泥基活性炭（SAC）进行改性后得到MSAC，并研究SAC和MSAC对Cr6+的吸附性能。采用扫描电子显微镜（SEM）对SAC和MSAC进行表征分析表明，添加树叶使得MSAC比SAC具有更好的表面和孔隙结构。同时，生物炭添加量、吸附时间、pH和Cr6+初始浓度对Cr6+的吸附研究发现，MSAC对Cr6+的去除率优于SAC，最大去除率分别为81.7%和65.4%。最佳吸附条件为：初始浓度10mg/L、pH为2、投加量4g/L、吸附时间150min。

关键词：剩余污泥; 杂交鹅掌楸落叶; Cr6+;去除率

中图分类号：X703          文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2021）12-165-003

重金属是造成水环境污染的重要因素之一。铬（Cr）作为重金属的代表，广泛应用于电镀、印刷、制药、冶金、造纸、皮革、印染等行业[1]。水中的Cr6+具有易溶于水、剧毒、强氧化、致癌、致突变等特点[2，3]。因此，有效去除Cr6+对环境保护和人类健康非常重要。

迄今为止，已经开发了多种技术来降低水中的Cr6+[4-6]。吸附法具有设备简单、价格低廉、吸附效率高、吸附污染物范围广等优点，受到青睐[7]。近年来，利用污泥等低成本的生物质制备活性炭，并用来吸附去除重金属成为研究热点[4]。针对污泥灰分高、孔隙不发达等缺点，适当添加纤维素含量较高的农业废弃物，能够有效改善污泥基生物炭的理化性能，提高对污染物的去除能力[7-11]。

因此，本文采用杂交鹅掌楸的落叶对污泥基生物炭进行改性（SAC），并对比研究了改性后的生物炭（MSAC）与SAC对Cr6+的吸附效果。重点考察了吸附时间、Cr6+初始浓度、pH值、生物炭投加量对Cr6+的去除效率。同时，采用扫描电镜（SEM）分析了改性前后生物炭的性质。……