工業(yè)含鎘廢水的排放是我國當前鎘廢水的主要來源,，且其對于水資源的污染十分嚴重。我國對于工業(yè)廢水中鎘廢水的高排放質(zhì)量濃度設(shè)定為0.1mg/L-1,，目前卻很難有企業(yè)達到廢水排放標準,，也就造成了鎘廢水處理問題的日益嚴重化。在鎘廢水的處理中,，主要有化學法,、物理法和微生物法3種。其中,，利用脫灰煤基活性炭吸附法處理含鎘廢水屬于物理法中的一種,，具有環(huán)保性，且安全可靠,。

1,、實驗設(shè)計

在活性炭吸附處理含鎘廢水中，可以根據(jù)溶液內(nèi)離子吸附前后的濃度差計算出活性炭的吸附效果,，以此作為理論依據(jù),，處理含鎘廢水。

1.1 材料與儀器

本次實驗中,，選取活性炭E1,，進行樣品過篩，得到30目(613mm)活性炭,。再對活性炭進行氧化,，得到脫灰煤基活性炭。再準備1000mg/L溶液備用,，作為含鎘廢水備用,。

原子吸收光譜儀，原子吸收分光光度計,，鎘空心陰極燈,，紫光分光光度計，電熱恒溫水浴鍋,，天平,，pH計，干燥箱,，滴管,，容量瓶，移液管1支,，抽濾瓶,，漏斗，溫度計，電路,，燒杯和濾紙若干,。

1.2 實驗方法

1)鎘離子測定：將準備好的溶液用原子吸收的方式，在波長為220.0nm的狀態(tài)系測試其吸光度,，并由相關(guān)曲線求出其濃度,。

2)活性炭吸附容量測定：取100mL鎘溶液和pH計到燒杯中，取一定量的活性炭,，將溫度設(shè)置到吸附溫度后,，抽濾，測定濾出液體的pH值和鎘離子濃度,，并計算出活性炭吸附容量,。

3)吸附速度測定：取一定量的活性炭，放置到鎘溶液中,，測定鎘溶液中活性炭的濃度，采用時間對比的方式畫出吸附速度曲線,。

1.3 活性炭吸附測定

1)表面酸度測量：取0.5g活性炭+20mLNaOH放于燒瓶中,，于80℃之下加熱6h，再與未用過的NaOH進行對比,。

2)再生測量：取0.2g活性炭,，借助不同的再生劑對其進行再生，待一定的時間后進行洗滌烘干,，再進行第2次吸附,。保證外部環(huán)境一定的情況下，觀察對比第1次,、第2次的吸附效果,，并以此計算吸附量和再生率。

2,、實驗數(shù)據(jù)處理

2.1 吸附量計算

式中：Q0代表了溶液大吸附量,；Ce代表了活性炭處理后剩余的濃度；q代表了活性炭的吸附量,；K代表常數(shù),。

2.2 吸附速度計算

吸附速度是溶質(zhì)擴散到炭表面的速度，從而占領(lǐng)炭表面空隙的時間,。在溶液的吸附速度計算中,，通過對吸附濃度、時間等數(shù)據(jù)的掌握,，可以計算出吸附速度,，見公式(2)。

3,、脫灰煤基活性炭吸附處理含鎘廢水

3.1 活性炭吸附效果

標準曲線圖如圖1所示,。3.2 各因素對吸附能力的影響

3.2.1 吸附時間對活性炭吸附能力的影響

活性炭在吸附鎘離子時,，常常會收到孔結(jié)構(gòu)、碳量等影響,，從而影響吸附時間,。根據(jù)相關(guān)調(diào)查，活性炭在吸附鎘離子時,，剛開始比較快,，隨著時間的延長，吸附量變化不大,，其吸附平均時間以3d佳,，如表1所示。

3.2.2 活性炭用量對吸附能力的影響

相同的溶液,，隨著活性炭的增加,，其濃度降低，且鎘離子也減少,。在活性炭吸附鎘離子中,，可以通過適當增加活性炭的用量，保證污水處理,。在本次實驗中,，選取0.2g活性炭。結(jié)果見表2,。

3.2.3 pH對吸附能力的影響

在活性炭的吸附中,，其主要原理是物理吸附。但也有因為活性炭表面氧化物的原因而選擇化學吸附的,。吸附量與pH值關(guān)系見圖2,。

據(jù)相關(guān)資料報道，活性炭在吸附鎘離子時,，其合適的pH值為5,。在本次實驗中，當pH<3時,，其吸附量為1mg/g,；當pH值=5時，其吸附量減少,。pH值增大,，吸附的鎘離子減少。有圖2可知,，當pH在5.5左右,，其吸附能力佳。

3.2.4溶液質(zhì)量濃度對吸附能力的影響(見表3)

在靜態(tài)實驗中，相同條件下,，溶液濃度越高,，吸附效果越好，去除率越低,。因此,，合理利用溶液濃度處理鎘廢水，有利于廢水處理,，進而優(yōu)化工廠的廢水處理技術(shù),，促進工廠廢水排放達標，保證人民的用水安全,。

3.2.5 溫度對吸附能力的影響

本次實驗選用15mg/L的溶液,，將其放置到三角燒瓶中，再取用0.2g活性炭,，對其進行不同溫度的2H抽濾,，測定溶液鎘離子的濃度。

從物理學的角度講,，活性炭在吸附的過程中處于放熱狀態(tài),，所以外界高溫不利于活性炭的吸附。但在本次實驗中,，隨著溫度的增高，活性炭的吸附能力增強,，見圖3,。由此可以看出，活性炭對于鎘離子的吸附屬于化學吸附,。在活性炭處于化學吸附的情況下,，吸附能力會隨著溫度的升高而增強。溫度升高,，活性炭內(nèi)部的分子和離子處于活躍狀態(tài),，從而導致其運動加大，吸附速度加快,，吸附量增加,。