[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0021] 实施例1
[0022] 二价铁与三价铁摩尔比对铁基汞吸附剂的吸附性能影响
[0023] 如图1所示，为本发明铁基汞吸附剂的制备过程，具体为：称取适量的膨胀珍珠岩，研磨后过100目筛，得到膨胀珍珠岩粉末。按二价铁与三价铁摩尔比为1.4:1、1.6:1、1.8:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.2:1、4.4:1、4.6:1,分别称取硫酸亚铁与硫酸铁，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到铁基溶液。按固体液体比为1:1g/mL分别称取膨胀珍珠岩粉末与铁基溶液，密封条件下搅拌均匀，制备得到铁载珍珠岩混合浆液。按氢氧根离子与二价铁摩尔比为1.5:1称取氢氧化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到碱溶液。将铁载珍珠岩混合浆液与碱溶液混合，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得轻质膨松铁基粉末。按一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比为1:1:3分别称取一氯乙酸与硫氢化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到外掺阴离子捕获溶剂。按固体液体比为为1:0.75g/mL分别称取轻质膨松铁基粉末与外掺阴离子捕获溶剂，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，制备得到轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂。
[0024] 将上述制备的铁基汞吸附剂用于汞吸附试验测试，具体为：称取1g轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂投入到1L含汞溶液中，搅拌30分钟，过滤，得到处置后含汞废液。含汞溶液初始汞浓度为1000mg/L，含汞溶液的初始pH分别2、5、8。按照标准《水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光法》(HJ 695‑2014)测定溶液中溶解态的汞的浓度。测试结果见表1。
[0025] 轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附性能按照公式(1)的计算：
[0026]
[0027] 其中，qe为轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附量mg/g，c0和ct分别为吸附实验前后溶液中溶解态的汞的浓度mg/L，V为含汞溶液体积L，m为轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂投加量。
[0028] 表1二价铁与三价铁摩尔比对铁基汞吸附剂的吸附性能影响
[0029]
[0030] 由表1可看出，当二价铁与三价铁摩尔比低于2:1时(如表1中，二价铁与三价铁摩尔比＝1.8:1、1.6:1、1.4:1以及表1中未列举的更低比值)，由于制备过程中二价铁减少，在膨胀珍珠岩粉末颗粒表面生成的绿锈铁基物质减少，转而生成更多的铁磁体及赤铁矿，降低了巯基捕获汞离子通过离子迁移通道进一步向吸附剂颗粒内核方向迁移的活性，从而导致轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附性能的显著降低。当二价铁与三价铁摩尔比低于2～4:1时，在膨胀珍珠岩粉末颗粒表面生成大量的绿锈铁基物质，其有利于诱导汞离子滞留在绿锈层间，最终实现轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附量在pH为2、5、8条件下均大于600mg/g。当二价铁与三价铁摩尔比高于4:1时(如表1中，二价铁与三价铁摩尔比＝4.2:1、
4.4:1、4.6:1以及表1中未列举的更高比值)，由于制备过程中二价铁过多，在膨胀珍珠岩粉末颗粒表面生成的绿锈铁基二层氢氧化物结构坍塌，阻碍了汞离子的异相吸附，同时也降低了汞离子在绿锈层间的滞留量，最终导致轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附性能的下降。
[0031] 实施例2
[0032] 氢氧根离子与二价铁摩尔比对铁基汞吸附剂的吸附性能影响
[0033] 铁基汞吸附剂的制备：称取适量的膨胀珍珠岩，研磨后过250目筛，得到膨胀珍珠岩粉末。按二价铁与三价铁摩尔比为4:1,分别称取硫酸亚铁与硫酸铁，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得铁基溶液。按固体液体比为1:1.5g/mL分别称取膨胀珍珠岩粉末与铁基溶液，密封条件下搅拌均匀，得到铁载珍珠岩混合浆液。按氢氧根离子与二价铁摩尔比为1:1、1.2、1.4:1、1.5:1、2:1、2.5:1、2.6:1、2.8:1、3.0:1分别称取氢氧化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到碱溶液。将铁载珍珠岩混合浆液与碱溶液混合，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松铁基粉末。按一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比为1:1.5:3.5分别称取一氯乙酸与硫氢化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到外掺阴离子捕获溶剂。按固体液体比为1:1(g/mL)分别称取轻质膨松铁基粉末与外掺阴离子捕获溶剂，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂。
[0034] 汞吸附试验测试同实施例1，测试结果见表2。
[0035] 表2氢氧根离子与二价铁摩尔比对铁基汞吸附剂的吸附性能影响
[0036]
[0037] 由表2可看出，当氢氧根离子与二价铁摩尔比低于1.5:1时(如表2中，氢氧根离子与二价铁摩尔比＝1.4:1、1.2:1、1:1以及表2中未列举的更低比值)，氢氧根离子含量减少，使得在膨胀珍珠岩粉末上生成的双层状绿锈铁基物质及巯基可载活性位点较少，导致汞的捕获量及汞在绿锈层间的滞留量降低。当氢氧根离子与二价铁摩尔比等于1.5～2.5:1时，在膨胀珍珠岩粉末颗粒表面生成大量的绿锈铁基物质，其有利于疏基加载，从而有利于汞离子异相捕获，诱导汞离子滞留在绿锈层间，最终实现轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附量在pH等于2、5、8条件下均大于640mg/g。当氢氧根离子与二价铁摩尔比低于2.5:1时(如表2中，氢氧根离子与二价铁摩尔比＝2.6:1、2.8:1、3.0:1以及表2中未列举的更高比值)，由于制备过程中引入的钠离子增多，降低了轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂表面电负性，从而削弱了汞离子的异相吸附，降低了汞离子在绿锈层间的滞留量。
[0038] 实施例3
[0039] 一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比对铁基汞吸附剂的吸附性能影响
[0040] 铁基汞吸附剂制备：称取适量的膨胀珍珠岩，研磨后过400目筛，得到膨胀珍珠岩粉末。按二价铁与三价铁摩尔比为4:1,分别称取硫酸亚铁与硫酸铁，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到铁基溶液。按固体液体比为1:2g/mL分别称取膨胀珍珠岩粉末与铁基溶液，密封条件下搅拌均匀，得到铁载珍珠岩混合浆液。按氢氧根离子与二价铁摩尔比为2.5:1称取氢氧化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到碱溶液。将铁载珍珠岩混合浆液与碱溶液混合，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松铁基粉末。按一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比为1:0.5:2.5、1:0.7:2.7、1:0.9:
2.9、1:1:3、1:1:3.5、1:1:4、1:1.5:3、1:1.5:3.5、1:1.5:4、1:2:3、1:2:3.5、1:2:4、1:2.1:
4.1、1:2.3:4.3、1:2.5:4.5分别称取一氯乙酸与硫氢化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到外掺阴离子捕获溶剂。按固体液体比为1:1.5g/mL分别称取轻质膨松铁基粉末与外掺阴离子捕获溶剂，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂。
[0041] 汞吸附试验测试同实施例1，测试结果见表3。
[0042] 表3一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比对铁基汞吸附剂的吸附性能影响[0043]
[0044] 由表3可看出，当一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比低于1:1:3时(如表3中，一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比＝1:0.9:2.9、1:0.7:2.7、1:0.5:2.5以及表3中未列举的更低比值)，由于制备过程中硫氢化钠与二价铁含量较少，绿锈铁基物质生成量降低，同时硫氢化钠烷化反应不充分，疏基乙酸与硫氢化钠吸对绿锈物质表面的巯基修饰不充分，最终导致汞的捕获量及汞在绿锈层间的滞留量降低。当一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比等于1:1～2:3～4时，在膨胀珍珠岩粉末颗粒表面生成大量的绿锈铁基物质，疏基加载充分，有利于汞离子异相捕获，诱导汞离子滞留在绿锈层间，最终实现轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂吸附量在pH等于2、5、8条件下均大于660mg/g。当一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比高于1:2:4时(如表3中，一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比＝1:2.1:4.1、1:2.3:4.3、1:2.5:
4.5以及表3中未列举的更高比值)，硫氢化钠与二价铁过量，促进硫化汞沉淀生成。而短时间内快速生成的硫化汞覆盖绿锈铁基物质表面导致其活性降低，疏基活性电位减少，从而削弱了汞离子的异相吸附，降低了汞离子在绿锈层间的滞留量，最终恶化了轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂的吸附性能。
[0045] 对比例
[0046] 将本发明表面改性铁基汞吸附剂与表面未改性的铁基汞吸附剂对汞吸附情况进行比较
[0047] 表面未改性的铁基汞吸附剂制备：称取适量的膨胀珍珠岩，研磨后过400目筛，得到膨胀珍珠岩粉末。按二价铁与三价铁摩尔比为4:1,分别称取硫酸亚铁与硫酸铁，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到铁基溶液。按固体液体比为1:2g/mL分别称取膨胀珍珠岩粉末与铁基溶液，密封条件下搅拌均匀，得到铁载珍珠岩混合浆液。按氢氧根离子与二价铁摩尔比为2.5:1称取氢氧化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到碱溶液。将铁载珍珠岩混合浆液与碱溶液混合，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松铁基粉末。
[0048] 表面改性的铁基汞吸附剂制备：称取适量的膨胀珍珠岩，研磨后过400目筛，得到膨胀珍珠岩粉末。按二价铁与三价铁摩尔比为4:1,分别称取硫酸亚铁与硫酸铁，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到铁基溶液。按固体液体比为1:2g/mL分别称取膨胀珍珠岩粉末与铁基溶液，密封条件下搅拌均匀，得到铁载珍珠岩混合浆液。按氢氧根离子与二价铁摩尔比为2.5:1称取氢氧化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到碱溶液。将铁载珍珠岩混合浆液与碱溶液混合，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松铁基粉末。按一氯乙酸、硫氢化钠、二价铁摩尔比为1:2:4分别称取一氯乙酸与硫氢化钠，混入水中，密封条件下搅拌，均匀溶解，得到外掺阴离子捕获溶剂。按固体液体比为1:1.5g/mL分别称取轻质膨松铁基粉末与外掺阴离子捕获溶剂，密封条件下搅拌均匀，离心，过滤，真空条件下烘干，适当研磨，得到轻质膨松表面改性铁基汞吸附剂。
[0049] 汞吸附试验测试同实施例1，测试结果见表4。
[0050] 表4表面改性铁基汞吸附剂与表面未改性的铁基汞吸附剂对汞吸附量
[0051]
[0052] 由表4可知，在pH等于2、5、8条件下，表面改性铁基汞吸附剂对汞吸附量均远大于表面未改性的铁基汞吸附剂对汞吸附量，对轻质膨松铁基粉末表面进行表面疏基修饰，可以强化对汞污染物的吸附作用。
