马宵颖，许洁，刘先炉，马双忱

响应曲面法优化磁性生物质炭吸附水中汞离子特性研究

马宵颖，许洁，刘先炉，马双忱

（华北电力大学 环境科学与工程系，河北 保定 071003）

以玉米秸秆为原材料制备了生物质基炭，经共沉淀法成功制备了磁性生物质碳（Fe3O4@C）用于吸附水中的汞离子。采用控制变量法探究了4个单因素（溶液pH、温度、吸附剂投入量、吸附时间）对磁性生物质炭吸附Hg2+效率的影响，发现pH值和投入量的影响程度较大，吸附时间次之，温度影响较小。借助上述实验结果，使用Design Expert软件，通过Box-Behnken设计汞吸附实验，成功构建了汞吸附效率与上述影响因素之间的回归模型；借助响应曲面法分析，精确确定了最佳的工艺条件。经平行实验验证，磁性生物质炭对水中Hg2+的吸附效率可达到98.91%，经过吸附处理后的含汞废水达到可排放标准。

汞污染；吸附法；磁性生物质炭；响应曲面

0 引言

重金属汞会对水环境及生态环境造成不可忽视的危害。国内外科研工作者对汞（Hg2+）的去除进行大量研究，主要包括化学沉淀法、电化学法、离子交换法、吸附法等[1]。吸附法作为Hg2+的解决方案被认为是最有前途的方法之一，而设计具有吸附效率高、制备简单、成本低廉的吸附剂是吸附法去汞应用的关键。

生物质炭吸附剂因原料来自植物秸秆、污泥、畜禽粪便等工农畜废料，制备成本低廉、过程环保，且其经过热解形成了性质稳定、孔隙结构发达、富含含氧官能团的碳材料，可为重金属离子提供天然的结合位点[2-4]。……