Sinh hấp phụ của các ion Pb2+, Cu2+, Cd2+ trong hệ đơn và đa kim loại bởi hạt bùn hiếu khí đã được xử lý

Tóm tắt

Hạt bùn hiếu khí (aerobic granule sludge) được nghiên cứu làm chất hấp phụ kim loại nặng, hạt bùn này sau khi được xử lý với ion canxi tạo ra dạng Ca-biomass, được dùng như tác nhân hấp phụ các ion chì, đồng và cadimi. Kết quả nghiên cứu, đánh giá khả năng hấp phụ của Ca-biomass trong cả hai hệ là đơn và đa ion kim loại cho thấy, Ca-biomass có khả năng loại bỏ các ion Pb²⁺, Cu²⁺ và Cd²⁺ ra khỏi dung dịch nghiên cứu một cách rất hiệu quả. Khả năng hấp phụ các ion kim loại nặng của Ca-biomass cao gấp 6 lần so với carbon hoạt tính, đặc biệt là Ca-biomass có khả năng hấp phụ rất cao đối với Cd²⁺. Trong hệ hỗn hợp nhiều ion kim loại thì có sự cạnh tranh hấp phụ giữa các kim loại. Khả năng hydrat hóa và độ âm điện của các ion có vai trò quan trọng ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh hấp phụ của các ion kim loại lên tác nhân hấp phụ. Trong hệ gồm 3 ion Pb²⁺, Cu²⁺ và Cd²⁺ thì trật tự cạnh tranh hấp phụ giữa các ion kim loại bởi Ca^-biomass tuân theo quy luật Pb²⁺ > Cu²⁺ > Cd^2+. Khi trong hệ mà sinh khối là chất hấp phụ được sử dụng dư thì quá trình hấp phụ chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất hấp phụ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mô hình Langmuir mô tả quá trình hấp phụ các ion kim loại nặng bởi Ca-biomass tốt hơn mô hình Freundlich. Vậy sản phẩm phụ trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí là hạt bùn hiếu khí sau khi được xử lý thành dạng Ca-biomass có thể sử dụng như một chất hấp phụ rẻ tiền và là tác nhân xử lý kim loại nặng hiệu quả trong xử lý nước thải công nghiệp.