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矿化垃圾是城市生活垃圾在卫生填埋场中经一定的时间稳定化降解后产生的一种类土壤物质,其结构疏松多孔,具有巨大的比表面积、较好的阳离子交换能力、较好的水力传导和渗透性,能提供良好的吸附交换条件。对矿化垃圾理化性质和资源化应用的研究表明,矿化垃圾成分复杂,既含有丰富的有机质和氮、磷等营养元素,又含有重金属等污染物质;矿化垃圾的粒径分布呈两极化趋势,其中小粒径(0-90μm)矿化垃圾的含量占20%以上,且更容易富集重金属等污染物;由于其粒度较细,在应用过程中存在着透水性差,通透性低,容易板结,浸润性差等缺陷,一定程度上成为其资源化发展利用的瓶颈。因此,本文利用海藻酸钠与金属离子发生凝胶反应的性质,采用滴制法将0-90μm矿化垃圾颗粒化,研究了海藻酸钠和矿化垃圾的含量、固化时间对矿化垃圾颗粒化的影响,并对颗粒化矿化垃圾的结构进行了表征,同时以重金属Zn2+为代表,研究了颗粒化前后矿化垃圾对Zn2+的吸附特性,分析比较了两种矿化垃圾对Zn2+吸附的差异。矿化垃圾的颗粒化研究表明:在海藻酸钠含量1g,矿化垃圾含量2g,固化时间24h的条件下,颗粒化效果最佳。制备的颗粒化矿化垃圾样品粒径均匀,表面粗糙,内部多孔,硬度大,水中不分散。吸附动力学研究表明:颗粒化矿化垃圾对Zn2+的初始吸附速率较小,但达到平衡时(300min)的吸附量明显增加,为0-90μm矿化垃圾的1.5倍(颗粒化矿化垃圾和0-90μm矿化垃圾的平衡吸附量分别为7.40mg/g和4.80mg/g),实验结果与准二级动力学模型拟合最好,两种矿化垃圾吸附Zn2+的行为可能受反应速率和扩散因子的综合控制。等温吸附研究表明:在初始离子不同浓度条件下,颗粒化矿化垃圾对Zn2+的吸附量明显高于0-90μm矿化垃圾,实验数据用Langmuir吸附等温线拟合最好,0-90μm矿化垃圾对Zn2+的吸附容量略大于颗粒化矿化垃圾,其吸附过程受溶液中Zn2+的浓度影响也较大,对Zn2+的吸附机理则以物理吸附为主。吸附热力学研究表明:两种矿化垃圾对Zn2+的吸附是一个吸热、熵增和自发的过程,温度升高有利于吸附的进行,不同温度条件下颗粒化矿化垃圾对Zn2+的吸附量均高于0-90μm矿化垃圾,但其反应过程的焓变和熵变均低于0-90μm矿化垃圾,即0-90μm矿化垃圾对Zn2+的吸附活性更大。pH值的影响研究表明:在不同pH值环境下,颗粒化矿化垃圾对Zn2+的吸附量均高于0-90gm矿化垃圾。两种矿化垃圾对Zn2+的吸附受pH值的影响而不同,0-90μm矿化垃圾对Zn2+的最佳吸附pH环境为5-6,颗粒化矿化垃圾对Zn2+的最佳吸附pH环境为5。