重金属污染土壤化学淋洗废水净化处理研究(2)
1 材料与方法 1.1 仪器和试剂 实验仪器为离心机，振荡器，电感耦合等离子体发射光谱仪，原子吸收光谱仪，实验试剂主要有 HCl 溶液、Ca(OH)2溶液、生物质炭。
1.2 实验对象 1.2.1 模拟淋洗废水配制： 用 Pb(NO3)2、 Cd(NO3)2•4H2O、 ZnCl2 、 CuSO4•5H2O 配制出1000 mg•L-1的Pb2+、Cd2+、Zn2+和 Cu2+储备液，以0.01 mol•L-1的NaNO3定容至1000mL备用，再用浓度为0.01mol•L-1的NaOH 溶液调节 pH 值。 1.2.2 淋洗废水：实验所用废水为淋洗韶关采集的重金属污染土壤所得的废水。测得淋洗废水中Pb2+、 Cd2+、 Zn2+和Cu2+浓度浓度分别为4.84mg•L-1、 0.57 mg•L-1、4.58mg•L-1和3.41mg•L-1 测得的浓度都高于国家标准因此需要净化处理后才能排放。测得淋洗废水初始 pH值为2.26。 1.3 试验步骤与测试方法1.3.1 沉淀剂的选择，投放量和 pH 通过预实验和查阅资料可得在 CaO, Ca(OH)2和NaOH 三种沉淀剂中， NaOH的去除效果最好，CaO 效果最差，但是由于 NaOH 碱性太强反应太剧烈，所以选用 Ca(OH)2进行反应。首先，在 10 个离心管中分别倒入 40mL 模拟废水，分别添加 Ca(OH)2量为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15 g•L-1。在 25 ℃条件下，匀速振荡30min后，再静置20min，离心后过滤后取一定量上清液，测定上清液中的 pH 值，并测定上清液中重金属 Cd2+、Pb2+、Cu2+和 Zn2+的浓度。并且设计平行实验。 1.3.2 Ca(OH)2 最适反应时间哈 在不同的离心管中倒入 40mL模拟废水，根据前面实验得出的最佳投加量与pH条件，在25 ℃条件下，匀速振荡 5、10、15、20、25 和30min 后，进行上述实验相同步骤。 1.3.3 淋洗废水化学沉淀试验 根据上述实验得到的最佳添加量和实验条件，用淋洗土壤废水进行同样实验，然后测量水中重金属离子含量。 在不同的离心管中倒入 40mL 模拟废水， Ca(OH)2投放量为 14g•L-1,溶液 pH 调为 5.6，在 25 ℃条件下，匀速振荡 20min 后取上清液测量重金属离子浓度。 1.3.4 模拟废水生物质炭试验 1.3.4.1 生物质碳的投加量 称取质量分别为0、10、20、40、60、80、100、150、200mg的生物质炭于50mL离心管中，每个离心管都加入40 mL 模拟废水，调节溶液 pH 为 5.4。将离心管置于25 ℃恒温振荡箱中，匀速振荡 12 h 后，在低速离心机上以 4000r•min-1的转速离心反应 10 min 之后，测定上清液中重金属 Pb2+、Cd2+、Zn2+和 Cu2+浓度。Pb2+、Zn2+和 Cu2+在模拟废水中的浓度都为 100mg•L-1，Cd2+在模拟废水中的浓度为10 mg•L-1。
1.3.4.2 最适温度试验 在每个50 mL的离心管中加入80mg 生物质炭，并在每个管中加入 40mL模拟废水，调节pH到6.0，将不同的离心管分别置于 15， 25， 35 ℃下恒温振荡12h，同上述实验一样操作，筛选最佳吸附温度。
1.3.4.3 溶液初始pH试验 在每个50 mL的离心管中加入80mg生物质炭，并分别加入40mL模拟废水，分别调节pH 为2.5，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5 和7，将离心管置于25 ℃恒温振荡箱中，匀速振荡 12 h，同上述步骤相同进行操作，筛选最佳吸附 pH。 1.3.4.4 最适吸附时间 在每个50 mL的离心管中加入80mg生物质炭，并分别加入40mL淋洗废水，将离心管置于25 ℃恒温振荡箱中，分别在 5，10，15，20，30，40，60，90 min后取上清液，在低速离心机上以 4000r•min-1的转速离心反应10 min后，测定上清液中重金属 Pb2+、Cd2+、Zn2+和Cu2+的浓度。