Page 116 - 环境工程技术的发展和应用

环境工程技术的发展和应用
Development and Application of Environmental Engineering Technology

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的静电吸引作用，这是较高 pH 条件下螺旋藻对 Y 吸附能力提高主要原因。此外，
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低 pH 条件下溶液中的 H+ 会和 Y 竞争螺旋藻的吸附位点，也会导致吸附容量
降低。
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3. 随着螺旋藻用量增大，螺旋藻对 Y 的去除率升高；然而，吸附容量则随
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着螺旋藻用量的增大而降低。Y 溶液浓度和体积固定的情况下，螺旋藻用量增
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大，吸附剂总比表面积增大，吸附活性位点增多，因此对 Y 去除率上升。同时，
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由于单位质量螺旋藻对应 Y 的数量减少，随着吸附的进行，溶液中的浓度迅速
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降低，吸附剂与 Y 的有效碰撞降低，难以使螺旋藻表面对 Y 的吸附达到饱和，
因此吸附容量降低。
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4. 螺旋藻对 Y 的吸附容量则随初始 Y 浓度增大而逐渐增大，而对 Y 的
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吸附去除率随着 Y 初始浓度增大而显著降低。当溶液中 Y 浓度较高时，Y 在
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溶液体相与吸附剂表面间具有更大的浓度梯度，使得 Y 在螺旋藻表面的吸附驱
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动力得到增强，克服了 Y 与吸附剂间的传质阻力，Y 在吸附剂表面更容易达
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到饱和状态。然而，吸附容量有限的提高难以抵消溶液 Y 浓度的大幅增加，使
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得螺旋藻对 Y 去除率相对降低。
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5. 当温度在 25~40℃范围内时，螺旋藻对 Y 的吸附容量和去除率都随温度
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升高而增大，表明螺旋藻对 Y 的吸附可能为一吸热过程。
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6. 螺旋藻对 Y 的吸附容量和去除率随吸附时间的变化关系表明，吸附过程
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主要包含两个阶段：吸附初期，吸附剂表面和溶液体相中 Y 离子浓度梯度较大，
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Y 离子向吸附剂表面的扩散速率较快，因此吸附速率较高；之后，当吸附剂螺
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旋藻表面吸附了一定量的稀土 Y 离子之后，吸附活性位点的量减少，同时表面
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吸附的 Y 对溶液中的 Y 产生一定的斥力，阻碍了 Y 向吸附剂表面的扩散和
吸附，导致吸附速率下降。当吸附时间足够长，吸附过程达到平衡以后，螺旋藻
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对稀土 Y 离子的吸附容量达到最大值，并基本保持不变。
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7. 正交实验结果表明，以 Y 的去除率（回收率）为主要考察指标，螺旋
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藻吸附 Y 的优化工艺参数为：pH 为 5.5，吸附剂用量为 1.6g，Y 初始浓度为
600mg/L，吸附时间为 120 分钟。
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8.HCl 溶液对吸附 Y 的螺旋藻具有良好的解吸率，而 (NH 4 )2SO 4 和 NaNO 3
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溶液对 Y 的解吸效果不够理想。

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