当前的世界环境

介绍

过去几十年重金属使用的急剧增加不可避免地导致了金属物质在水环境中的流入增加(Harrison和Laxen 1980)。水体中重金属污染是一个重大的健康问题。这是因为金属是有毒的和不可生物降解的(Corapciogie和Hana 1987)。尽管镉有毒理学上的作用，但它有广泛的用途。镉最重要的用途是可充电的镍镉电池。电池表现出高输出，长寿命，低维护和高耐物理和电气应力(Hoale 1978)。镉的其他用途包括金属涂层、颜料、聚氯乙烯的稳定剂、合金和电解。它还可用于光电池、紫外线的光度测定、白炽灯的灯丝、电极和用作汞齐。(Okumen and Esther and David 1999)。同样，铅也有广泛的用途。 It is used in storage batteries, allays, solder, ceramics and plastic. Applied in petrol refining, halogenation, extraction, sulphoneation, manufacture of pigments, insulation cables and wiring household, printing inks glass, textiles and so on (Robert and Rowland). It is also toxic. These metals find their way into the aquatic environment through wastewater discharge (Gurper et al 2003). Because they are non-biodegradable, they tend to accumulate in aquatic organisms. Feeding in such aquatic organisms as fish, crabs or using such contaminated water can lead to metal poisoning in man. Heavy metals pose health hazards, if their concentrations exists the allowable limits. Even when the limits are not exceeded, there is still the potentials of a long term poisoning, since they are known to accumulate within biological systems (Quick, Wase and Fuster 1998). The increasing awareness of the environmental consequences arising from heavy metal accumulation of aquatic environment has lead to the demand for the treatment of industrial waterwater before discharge into aquatic environment.

传统的金属污染废水处理方法有离子交换、化学沉淀、超滤、电化学沉积和碳吸附等。这些方法虽然有效，但由于成本相对较高，在经济上对中小型工业不可行(Cheremshoff P.和Elizabeth 1979)， Lelvani, Hubner, Weston和Matadrich 1998)。因此，需要探索具有经济效益的吸附剂替代方法来处理金属污染废水。有一些现成的废料，具有处理金属污染废水的廉价吸附剂的潜力。一些工人调查了瓜子壳、玉米芯、花生壳和油棕纤维等材料(Okamen Onyekpa, 1989;Okeimen和Okunodye 1989;Okamen Okwuadia Okafor 1991;和Rowl, Lee and Leen 1993)。仍然有必要调查可能构成环境中的废物类别的其他廉价和容易获得的材料的吸附潜力。本工作旨在研究活化和未活化废轮胎在去除水溶液中的镉和铅(吸附剂)中的潜力。

表1:2g废轮胎粉在不同粒径下的吸附性变化 点击这里查看表格

材料和方法

在这项工作中使用的废轮胎是米其林品牌，从尼日利亚奥尼沙的硫化机收集。将轮胎切成钻头，透视轮胎彻底用洗涤剂洗涤，并用清水冲洗，以除去任何残留物。将洗涤的轮胎在阳光下干燥。

然后用粉碎机将干废轮胎磨成粉末。利用电动振动筛对粉末进行筛分，得到粒径分别为500µm、250µm和125µm。

表2：3G废轮胎粉末在不同颗粒尺寸下的吸附性变化 点击这里查看表格

将得到的废轮胎粉末进行化学活化。使用Hdroclic酸。通过以已知体积的1MHCl为活化剂将具有已知体积1MHCl的已知重量（1g，2g，3g＆5g）的废轮胎粉末以20cm的比例来进行活化过程。^3.1MHCL至250克废粉/ Baks, Soumitra and Mahaja 1999)，置于蒸发皿中。样品在室温下干燥。对三种粒径分别为1g、2g、3g和5g的各种质量进行称重，并将其保存在远离水分的聚乙烯中。

表3：5G废轮胎粉末在不同颗粒尺寸下的吸附性变化 点击这里查看表格

500μm，250μm和123μm的改变粒度在1g，2g，3g和5g样品中称称称重，并将其适当地填充到不同的展位中，恰好10ml为20mg / l标准Pb（没有_3.）₂在30米负的接触时间内，吸附就会发生。然后在负30度后打开滴定管水龙头，让溶液慢慢地排出，收集洗脱液并正确标记。对Cd (NO_3.）₂．4 h₂O标准溶液(30mg/L)。对淋洗液和原液中的金属离子(Pb)进行测定²⁺和CD²⁺）使用具有2600的空气乙炔火焰的原子吸收分光光度计留在溶液中^0.C在测量时间为4秒钟。

金属	火焰轮胎	灯波长
光盘	空气乙炔	228.8nm.
rd.	空气乙炔	217.0纳米

结果与讨论

该工作的结果包含在表1至7中。表1，显示了不同颗粒尺寸的1G废轮胎粉末的变化。下面的数据表明，与活化的数据相比，uanctivated废轮胎具有非常高的吸附性。这表明激活并没有真正增加孔隙度和 吸附剂的内表面积。Cd的吸附性 ²⁺ 与PB相比 ²⁺ 很高。废弃物轮胎是否活化或不用作为吸附CD的良好吸附剂 ²⁺ 从水溶液。然而，值得注意的是，活化轮胎证明了通过1G质量的吸附剂从溶液中除去铅离子的差的吸附剂。粒径，对CD的吸附没有任何明显的影响 ²⁺ 和PB. ²⁺ ，但PB活化废气轮胎粉末的吸附性有明显的差异 ²⁺ ．这一观察结果与吸收率随粒径增大而增大的理论不符。(Vasenth Kumer, Subanandam Ramamurthi and Sivanesan 2004)。

表4:铅、镉金属含量百分比。被活性和非活性废轮胎粉吸附 点击这里查看表格

表2表明，未活化的废轮胎是一种更好的吸收剂，用于去除PB ²⁺ 和CD ²⁺ 酸 ²⁺ 与活性废气粉相比，从水溶液中。虽然CD，但仍有更高的废旧轮胎具有更高的adsoptity ²⁺ 更青睐。但活化后的废轮胎在对Pb的吸附方面并没有表现出良好的吸收性能 ²⁺ 从水溶液。活化不增加铅的吸附量 ²⁺ 离子，但粒径增加，显示吸附增加。

表5:吸附剂质量随铅吸附性的变化2+和CD2+在125μm的粒度下 点击这里查看表格

3G废物轮胎粉末在不同粒径下的吸附电位的变化如表3所示.C ²⁺ 对浪费表现出高的亲和力 轮胎粉末。观察到，随着未活化的吸附剂具有高于活化的吸附能力，活化不会增加吸附性。也是Pb的吸附 ²⁺ 通过活化的废轮轮胎显示出较大的偏差，因为其中一种样品中的金属浓度增加而不是在储备溶液中。使用5g的吸附剂（表4）。观察到，未活化的废轮胎粉末，具有比活化的废物粉末高。类似地，随着粒度的增加，吸附效率随着粒径的增加而增加，因为较小的粒度具有作为吸附部位可用大的内表面区域（FORD 1981）的粒度。这种偏差可能是由于在加入吸附剂时漂浮在柱中较小的粒径。类似地，观察到激活的废轮胎显示出改善的吸附吸附剂。但是，PB. ²⁺ 如表4所示，极大地吸附了500mm的5g吸收剂。

表6:吸附剂质量随铅吸附性的变化2+和CD2+在250μm粒径 点击这里查看表格

表5表示通过活化和未活化的废粉体吸附的Pb和Cd金属浓度的百分比。结果表明CD的百分比 ²⁺ 与PB相比，吸附高 ²⁺ 并且，未活化的废物轮胎在CD的吸附中证明了良好的吸附剂 ²⁺ 来自解决方案。然而，活化的废轮轮胎也明显地吸附了CD ²⁺ ．一般都观察到吸附剂的质量的增加并没有大大影响吸附容量,但增加在铅的吸附质量有显著的影响,它有最大的吸附活化废轮胎粉2 + 5 g质量吸附剂和500µm粒子大小。

表7：具有Pb的adsoptivent的吸附剂质量的变化2+和CD2+粒径为500μm 点击这里查看表格

具有PB的吸附性吸附剂质量的变异 ²⁺ 和CD ²⁺ 从表6可以看出，随着吸附剂质量的增加，溶液对金属离子的吸附能力降低。此外，吸附剂吸附率的总体趋势是(Krishnan and Concilia 1987)随着质量的增加而降低，这是由于吸附剂漂浮在吸附剂上的数量较多，但吸附剂与吸附剂接触的表面积很小。实验结果表明，250 μ m的5g活性废粉对Cd具有良好的吸附性能 ²⁺ 随着吸附效率的显着增加。

对于500μm的粒度，具有金属离子的吸附性的吸附剂质量的变化（Pb ²⁺ 和CD ²⁺ ）（表7）显示质量的变化没有影响CD的吸附性 ²⁺ 通过500μm的颗粒的不活动废气轮胎。这很明显，因为尽管大规模变化（Azab和Peterson 1989）变化，但吸附的金属浓度保持不变。使用活性废气轮胎吸附的金属浓度显示CD的吸附性 ²⁺ 随着吸收性质量的增加而下降，而PB ²⁺ 随着质量增加，最大吸附。

结论

活化和未活化的废轮胎粉是良好的吸附剂，用于去除CD ²⁺ 从水溶液。然而，未活化的废轮胎粉被证明是更好的吸附剂，因此应该花费资源 在活化废气粉末的激活上，由于它实际上没有增加吸附剂的孔隙率。500μm的粒径证明了废轮胎粉末的理想粒度，这在吸附CD的吸附中 ²⁺ 从水溶液。

吸附剂质量的变化并没有真正影响吸附性，因为该研究中使用的这种范围内的任何合适的质量都可以实际使用。然而，未活化的废轮胎粉末显示出超过90％的最高效率，用于去除PB ²⁺ 从aqueious解决方案。而只有当吸附剂质量为5g、粒径为500 μ m时，活性吸附剂才表现出良好的吸附剂性能。因此，未活化的废轮胎粉可实际用于铅的去除/吸附 ²⁺ 和CD ²⁺ 从工业污染的废水中。

参考文献