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為提高含鈾廢水的處理效率,改善固液分離效果,采用具有強(qiáng)富集性的榕樹(shù)葉和具有絮凝作用的城市活性污泥,聯(lián)合處理含鈾廢水。探討了溶液pH值、鈾溶液初始濃度、曝氣量對(duì)含鈾廢水中鈾去除效果的影響及榕樹(shù)葉-活性污泥相互作用的協(xié)同效應(yīng),并討論了榕樹(shù)葉-活性污泥的等溫吸附行為。研究結(jié)果表明,榕樹(shù)葉-活性污泥聯(lián)合處理含鈾廢水時(shí)產(chǎn)生的協(xié)同作用對(duì)鈾的去除率比單獨(dú)體系的幾何疊加去除率約高70%;當(dāng)含鈾廢水的初始pH值為3.5時(shí),去除率達(dá)最大,約為100%;pH值增加,去除率明顯下降;曝氣量在80~100L/h時(shí),鈾的最佳去除率達(dá)85%以上;榕樹(shù)葉-活性污泥協(xié)同處理不同濃度鈾的吸附等溫線符合Langmuir和Freundlich等溫吸附方程,其相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.992 5和0.999 8。
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通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)及等溫吸附實(shí)驗(yàn),研究了20～50℃榕樹(shù)葉-活性污泥協(xié)同曝氣吸附鈾的熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明,調(diào)節(jié)pH=3.0,吸附時(shí)間60min,榕樹(shù)葉-活性污泥體系對(duì)初始質(zhì)量濃度為100mg/L的UO22+的吸附率超過(guò)99%,室溫20℃下最大吸附量達(dá)到13.055mg/g。吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程可用準(zhǔn)二級(jí)吸附速率方程來(lái)描述,計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合良好,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.99以上。吸附平衡符合Langmuir和Freundlich等溫吸附方程,相關(guān)系數(shù)都大于0.98,體現(xiàn)了單層吸附與多層覆蓋相結(jié)合的吸附模式;求得反應(yīng)的ΔH=-45.2kJ/mol,ΔS=-46.2J/(mol.K),ΔG分別為-31.7(20℃),-31.2(30℃),-30.7(40℃),-30.3(50℃)kJ/mol。根據(jù)ΔG<0,ΔH<0及平均吸附能大小判斷,榕樹(shù)葉-活性污泥協(xié)同曝氣體系吸附鈾是自發(fā)、放熱的物理吸附反應(yīng)。
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