重金属对活性透水混凝土的吸附:机制,长期性能和浸出行为
Armin Azad1, M Neaz Sheikh2, Faisal I Hai1
1Strategic Water Infrastructure Laboratory, School of Civil, Mining, Environmental and Architectural Engineering, University of Wollongong, Wollongong, NSW, 2522, Australia.
活性透混凝土 (AAPC) 通过吸附有效地从雨水中去除重金属,优于波特兰水泥透混凝土 (PCPC). 虽然AAPC的强度有所降低,但其长期的重金属去除和低泄提供了环境效益.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 环境工程 环境工程
- 地质化学 地质化学
背景情况:
- 雨水排放经常含有有毒的重金属 (例如Fe,Pb,Ni,Cu,Cr,Mn,Cd,Zn).
- 对于雨水管理,正在探索透混凝土,但其重金属吸附能力需要详细调查.
- 活性材料为传统波特兰水泥提供了潜在的可持续替代品.
研究的目的:
- 为了比较活性透水混凝土 (AAPC) 和波特兰水泥透水混凝土 (PCPC) 的重金属吸附和浸出能力.
- 确定AAPC中主要的重金属去除机制.
- 评估AAPC在连续流条件下重金属去除的长期性能.
主要方法:
- 进行了批量吸附实验,以确定AAPC和PCPC对各种重金属的吸附能力.
- 确定了AAPC去除重金属的机制 (沉,共同沉,复杂化,离子交换).
- 连续流量柱实验与加速加载模拟长期性能和评估漏.
主要成果:
- AAPC证明了一致的重金属吸附顺序:Cu > Cr > Fe > Zn > Pb > Cd > Ni > Mn,在升高的pH下吸附率更高 (18-50%),尽管压力强度降低.
- AAPC最初的重金属去除效率很高 (>90%),随着时间的推移逐渐下降 (例如,Fe的69%,Zn的35%在25年后).
- 与PCPC相比,AAPC显示出更好的重金属去除 (10-40%更高) 和显著较低的浸出 (<2.5%) (约为2.5%). 6.0%的漂水). 这是一个很好的方法.
结论:
- AAPC是有效的雨水重金属修复的有希望的材料,提供比PCPC更好的性能.
- 在AAPC中增强吸附能力和降低压力强度之间的权衡要求进一步优化.
- 长期监测表明移除效率下降,需要制定战略,在路面的使用寿命内保持性能.
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