摘要：考察了硝酸脫灰煤樣自制活性炭對Cd（Ⅱ）的吸附去除特征。結果表明，隨煤樣粒徑的減小，活性炭的吸附能力增強，吸附過程符合分形動力學特征；隨著鎘濃度的升高，活性炭對鎘的吸附量增加，活性炭吸附鎘符合Langmuir 等溫方程，鎘離子在活性炭上的吸附屬單分子層吸附；煤基活性炭適宜的吸附除鎘條件為粒徑0.054 mm、Cd（Ⅱ）初始濃度35 mg/L、活性炭用量0.05 g、吸附時間1 h，此時的吸附容量達40 mg/g。

鎘對人體可產生毒性效應，通過器官組織中的積蓄可引起骨痛病。工業生產上鎘釋放到環境中的主要途徑是采礦、冶煉、燃煤、鍍鎘工業、化學工業、肥料制造和廢物焚化處理等。鎘對人體的毒害引起了世界各國的重視，我國將鎘按一類污染物進行管理，含鎘廢水排放濃度限值為0.1mg/L；含鎘廢物也必須妥善堆放，以免因雨水造成土壤、水體污染。

目前，去除廢水中鎘的方法主要有化學法和生物法兩大類。化學方法主要有中和法、硫化物沉淀法、吸附法、氧化法、膜分離法、離子交換法、電解法和絮凝沉淀法等。中和法反應速度較慢，硫化物沉淀法處理成本高且處理酸性廢水時有硫化氫排放，氧化法適用范圍窄，電解法和膜處理法成本高&生物方法有植物修復法和微生物法，在很多場合下往往需要多種方法的聯合使用。吸附法被認為是去除重金屬經濟有效的方法。

活性炭因具有較高的比表面積、發育的微孔結構及較大吸附容量而常被作為吸附劑。此外，由于活性炭表面擁有各種官能團，尤其是含氧官能團，能有效吸附重金屬，不少學者把目光投向原料來源廣泛、吸附能力強、再生性強以及無二次污染的植物基活性炭，如使用互花米草、加拿大一枝黃花和銀杏等制備的活性炭能有效去除含鎘廢水中的鎘，但少有用煤作為活性炭原料處理含鎘廢水的研究報道。為此，本實驗采用硝酸預處理煤為原料，考察了原料粒徑、Cd(II)濃度、活性炭用量以及吸附時間對活性炭吸附Cd(II)性能的影響。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

1.實驗

煤樣制備。實驗煤樣選用重慶萬盛某高硫煤礦煤樣，取樣后先將其破碎，然后篩分成40~80目(平均粒徑為0.28mm，下同)、80~120目(0.15mm)、120~160目(0.108mm)、160~200目(0.0855mm)以及~200目(0.054mm)的煤樣。煤樣用稀硝酸溶液脫除原煤中的灰分及無機硫，具體方法如下)用1:4(體積比)的硝酸溶液按照1:7的比例浸泡煤樣24h以上，然后抽濾分離，用熱蒸餾水連續沖洗10min，常溫干燥。

含鎘廢水處理。含鎘廢水用氯化鎘(分析純)配制，采用靜態吸附法處理含鎘廢水。在250ml的燒杯中放入100ml預先配制的鎘離子溶液，稱取一定量的活性炭放入燒杯中，靜置吸附、過濾，測定此時溶液中鎘離子濃度(北京金索坤技術開發有限公司，氫化-火焰原子熒光光譜儀)，然后計算出活性炭的吸附容量。

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