好氧颗粒污泥对钇离子的吸附/解吸性能

为实现稀土尾水中钇离子（Y3+）的回收,探究了好氧颗粒污泥（AGS）对Y3+的吸附-解吸附效果。考察了混合方式、初始Y3+浓度、pH、盐度、铅离子及粒径对AGS吸附效果的影响。相比于搅拌及振荡,曝气混合下AGS具有更好的吸附效果,80%以上的吸附在前10 min完成。当初始Y3+浓度<50 mg/L时,AGS能完全吸附废水中Y3+离子,此后吸附率随着Y3+浓度的增大而减小。H+、Na+和Pb2+会与Y3+竞争AGS上的吸附位点,导致吸附率减小。0.6～1.0 mm的AGS吸附容量最大,2.4～3.0 mm的AGS经人工破碎后吸附容量增大15%。对吸附过程进行动力学和热力学拟合。动力学符合伪二级模型（R2=0.9999）,表明化学吸附起主导作用;Webber-Morris方程分析表明颗粒内扩散是影响吸附速率的主要因素。热力学符合Langmuir模型（R2=0.9849）,表明吸附过程是一个单分子层吸附过程,拟合得到最大吸附量为Qmax=24.39 mg/gSS。利用XPS对吸附前后AGS进行表征,发现参与吸附官能团有酯基、羧基、氨基,同时与K+进行离子交换,钇在AGS表面的主要化学态是Y2(CO3)3。探究了硝酸及氯化铵对吸附饱和AGS的解吸效果。HNO3的单次解吸附率（99%）明显高于NH4Cl（64%）,但五次吸附-解吸附循环后,HNO3组解吸附率降至10%,NH4Cl组解吸附率仍维持在50%。