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為提高含鈾廢水的處理效率,改善固液分離效果,采用具有強富集性的榕樹葉和具有絮凝作用的城市活性污泥,聯合處理含鈾廢水。探討了溶液pH值、鈾溶液初始濃度、曝氣量對含鈾廢水中鈾去除效果的影響及榕樹葉-活性污泥相互作用的協同效應,并討論了榕樹葉-活性污泥的等溫吸附行為。研究結果表明,榕樹葉-活性污泥聯合處理含鈾廢水時產生的協同作用對鈾的去除率比單獨體系的幾何疊加去除率約高70%;當含鈾廢水的初始pH值為3.5時,去除率達最大,約為100%;pH值增加,去除率明顯下降;曝氣量在80~100L/h時,鈾的最佳去除率達85%以上;榕樹葉-活性污泥協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,其相關系數(r)分別為0.992 5和0.999 8。
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通過吸附動力學實驗及等溫吸附實驗,研究了20～50℃榕樹葉-活性污泥協同曝氣吸附鈾的熱動力學性質。結果表明,調節pH=3.0,吸附時間60min,榕樹葉-活性污泥體系對初始質量濃度為100mg/L的UO22+的吸附率超過99%,室溫20℃下最大吸附量達到13.055mg/g。吸附動力學過程可用準二級吸附速率方程來描述,計算值與實測值吻合良好,相關系數達0.99以上。吸附平衡符合Langmuir和Freundlich等溫吸附方程,相關系數都大于0.98,體現了單層吸附與多層覆蓋相結合的吸附模式;求得反應的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ΔG<0,ΔH<0及平均吸附能大小判斷,榕樹葉-活性污泥協同曝氣體系吸附鈾是自發、放熱的物理吸附反應。
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