农林废弃物吸附废水中重金属Pb²⁺的性能及机理研究进展

王路星¹，周新涛¹，罗中秋^1,2，母维宏¹，马越¹，邵周军¹

1. 昆明理工大学化学工程学院2. 昆明理工大学云南省高校磷化工重点实验室

摘 要：人体Pb²⁺超标会造成贫血、肾功能衰竭、内分泌系统和中枢神经系统紊乱等症状。Pb²⁺可通过含Pb²⁺废水、废渣等形式对环境造成污染,其中含Pb²⁺废水不仅对水源造成直接污染,同时也会在流经区域土壤形成Pb²⁺富积而造成土壤重金属污染,因此对含Pb²⁺废水的无害化处理刻不容缓。废水中Pb²⁺的去除方法主要包括离子交换法、化学沉淀法、电化学法、膜过滤法和吸附法等,其中,吸附法因具有效率高、方便操作和成本低等优点而被广泛应用。商业活性炭吸附废水中Pb²⁺的效果很好,但是高成本限制其使用,因此寻找活性炭替代吸附剂是吸附法处理含Pb²⁺废水技术发展的关键。农林废弃物（AFW）因其来源广泛、种类繁多、成本低廉、吸附效果好、吸附材料可再生等诸多优势,被广泛应用于废水中Pb²⁺的去除。可通过酸碱盐改性、结构改性、炭化改性、有机溶剂改性和复合改性等对AFW进行处理,以提高其吸附效率。同时,Pb²⁺初始浓度、吸附剂量、p H值、温度和时间等因素对AFW吸附Pb²⁺的效率有较大的影响。AFW可通过离子交换、络合作用、物理吸附、化学沉淀等多重作用机制实现Pb²⁺的高效吸附,其吸附动力学一般符合准二级动力学模型,吸附热力学一般符合Langmuir热力学模型或Freundlich热力学模型。本文综述了AFW吸附废水中Pb²⁺的研究现状与进展,从AFW改性、Pb²⁺吸附影响因素及其作用机制等方面进行了讨论。最后,对AFW吸附Pb²⁺研究中存在的问题进行了分析,并对其未来的研究方向进行了展望,以期为制备稳定可循环的AFW提供参考。

关键词：农林废弃物;吸附;废水;重金属Pb²⁺;改性;吸附机理;