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水在国民经济发展和社会生产中发挥着不可替代的作用,同时也是人们生活中不可缺少的一部分。近年来,随着经济的发展,铜冶炼酸性废水的大量排放,不仅使得水体重金属污染日益严重,同时也造成了重金属资源的严重浪费,因此采取措施妥善处理此类废水迫在眉睫。目前,治理铜冶炼酸性废水的方法主要有化学沉淀,离子交换,膜分离,电化学法等。然而相比之下,生物吸附法具有原料来源广泛、价格低廉、高效无二次污染等优点,并且尤其适用于处理低浓度的重金属废水的处理,已成为一种经济有效的重金属废水治理方法。本文以化学改性的水葫芦为生物吸附剂,处理了水溶液中含Cu2+、Zn2+、Pb2+。研究了溶液初始pH值、吸附剂投加量、溶液初始浓度、搅拌时间,温度等因素对水葫芦吸附效果的影响,考察了水葫芦解吸性能,分析了吸附动力学,吸附热力学及等温吸附线,初步探讨了水葫芦吸附Cu2+、Zn2+、Pb2+的吸附机理。结果表明:水葫芦对Cu2+、 Zn2+和Pb2+的最适pH值分别为4.5、5.0和5.0左右,最适吸附剂用量分别为4.5g/L、5g/L、3.5g/L左右;Cu2+、Zn2+、Pb2+在水葫芦表面的吸附速度较快,80min即可达到吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学方程,平衡吸附量分别为15.62mg/g、9.036mg/g、28.64mg/g;水葫芦对Cu2+、Zn2+、Pb2+的吸附过程受温度的影响不是很明显。在不同温度下的吉布斯自由能ΔG<0,说明水葫芦对三种重金属离子的吸附自发进行。对Cu2+和Pb2+吸附的焓变ΔH<0.表明对Cu2+和Pb2+的吸附过程是放热的,高温不利于吸附。而对Zn2+的吸附焓变ΔH>0,表明水葫芦对Zn2+的吸附过程是吸热的,升高温度对吸附有利;Langmuir等温吸附模型可以很好的描述Cu2+、Zn2+、Pb2+在水葫芦上的吸附行为,水葫芦对Cu2+、Zn2+和Pb2+的最大吸附量分别为22.51 mg/g、14.3 mg/g和81mg/g。由D-R等温吸附模型算得吸附平均自由能E均小于8kJ/mol,表明水葫芦对三种重金属吸附过程以物理吸附作用为主;傅里叶变换红外光谱图的分析可知,水葫芦吸附前后,代表羧基和氨基官能团的波峰有了明显的偏移,表明化学吸附也起到了一点的作用;水葫芦经三次重复使用后,对Cu2+、Zn2和Pb2+的吸附率有所下降,但是每次的变化都不大,水葫芦吸附性能比较稳定,可以实现循环再利用,这对降低吸附剂的处理成本奠定了基础。