二价锰强化高铁酸钾去除水体中铊（Ⅰ）的研究
发布时间：2022-10-06 00:15
铊是我国饮用水标准中水质指标要求最为严格的一项,《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》规定总铊浓度不超过0.1μg/L。相较于其他重金属污染,铊污染事故的毒性更强、社会危害性更大。目前对铊的水处理方法中高铁酸钾对铊的氧化处理取得了较好成效,但鉴于高铁酸钾的高成本和不易获得性,研究一种方法降低高铁酸钾的用量并且提高对铊的去除效率显得尤为重要。铊在水中有两种价态Tl（Ⅰ）和Tl（III）,Tl（Ⅰ）溶解性更强更难去除。故本研究选取Tl（Ⅰ）为研究对象。本文利用少量Mn2+强化高铁酸钾对Tl（Ⅰ）的去除,通过对比高铁酸钾单独去除Tl（Ⅰ）与Mn2+强化高铁酸钾去除Tl（Ⅰ）对Tl（Ⅰ）的去除率、凝聚动力学的粒径变化,证明了Mn2+强化高铁酸钾除Tl（Ⅰ）去除效果的优异性,去除率可从58%提高至83%。通过X射线光电子能谱分析、加锰前后Zeta电位分析、加锰后不同pH下Zeta电位分析、扫描电镜-X射线光谱分析、傅里叶红外光谱分析以及Na2SO3、Na2NO...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 铊的存在及污染
1.2.1 自然界中铊的分布
1.2.2 铊的性质和用途
1.2.3 铊的毒害性和铊污染案例
1.3 铊的去除方法
1.3.1 吸附法
1.3.2 化学氧化-沉淀法
1.3.3 离子交换法
1.3.4 生物技术
1.4 高铁酸钾在水处理中的研究进展
1.4.1 高铁酸钾的物理化学性质
1.4.2 高铁酸钾的稳定性研究
1.4.3 高铁酸钾处理污染水质的应用
1.5 纳米二氧化锰的性质和应用
1.5.1 纳米二氧化锰的性质
1.5.2 纳米二氧化锰的应用
1.6 本研究的目的、意义及主要内容
1.6.1 本研究的目的和意义
1.6.2 本研究的主要内容
1.6.3 技术路线
第2章 实验材料和方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂及配置
2.1.2 实验仪器
2.2 实验操作方法
2.2.1 二价锰强化高铁酸钾去除铊(I)的效果实验
2.2.2 二价锰强化高铁酸钾去除铊(I)的水质背景因素影响实验
2.2.3 实际水体中二价锰强化高铁酸钾对Tl(Ⅰ)的去除效果实验
2.3 分析检测方法
2.3.1 高铁酸钾浓度测定
2.3.2 金属离子浓度测定
2.3.3 Zeta电位测定
2.3.4 X射线光电子能谱
2.3.5 傅里叶红外光谱
2.3.6 扫描电镜
2.3.7 其他水质指标
第3章 二价锰强化高铁酸钾去除Tl(Ⅰ)效果探究
3.1 引言
3.2 单独去除对比背景实验确定
3.3 不同Mn(II)与Fe(VI)摩尔比对强化去除影响
3.4 Fe2+强化高锰酸钾去除水中Tl(Ⅰ)效果对比
3.5 凝聚动力学
3.6 本章小结
第4章 二价锰强化高铁酸钾去除Tl(Ⅰ)机理探究
4.1 强化前后XPS能谱分析
4.1.1 XPS全谱分析
4.1.2 XPS锰元素分析
4.1.3 XPS铁元素分析
4.2 强化后不同pH下 XPS分析
4.2.1 XPS铊元素分析
4.2.2 XPS锰元素分析
4.2.3 XPS铁元素分析
4.3 强化前后水中Zeta电位探究
4.4 强化后不同pH去除率及Zeta电位探究
4.5 SEM分析
4.6 探究物理吸附与化学吸附机理
4.7 FTIR分析
4.8 本章小结
第5章 水质背景影响因素及实际水体中应用效果探究
5.1 引言
5.2 离子强度对强化去除的影响
5.3 典型阴阳离子对强化去除的影响
5.4 腐殖酸对强化去除的影响
5.5 天然水体中强化去除效果探究
5.5.1 天然水体中强化去除效果
5.5.2 天然水体中强化去除表面组分研究
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高铁酸钾对水中锑的去除机理研究[J]. 周雪婷,何诗韵,郑刘春,蓝冰燕,李来胜. 华南师范大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]高铁酸钾的制备及其对水中As（Ⅲ）、Pb（Ⅱ）的去除效能研究[J]. 王颖馨,周雪婷,卜洪龙,蓝冰燕,李来胜,孙强强,房思雅. 华南师范大学学报(自然科学版). 2015(04)
[3]含铊矿床在全国的分布及其资源开发对环境的影响研究[J]. 苏龙晓,陈永亨,刘娟,王津,秦素青,齐剑英. 安徽农业科学. 2014(22)
[4]广东北江铊污染的产生原因与污染控制对策[J]. 陈永亨,张平,吴颖娟,齐剑英,刘娟,王津,邓红梅,张海龙,苏龙晓. 广州大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]含铊酸性废水强化氧化混凝处理研究[J]. 陈达宇,蔡森林,涂国清,张鸿郭,罗定贵,陈永亨. 安徽农业科学. 2013(13)
[6]北江原水铊污染应急处理技术应用实例[J]. 陈少飞. 城镇供水. 2011(06)
[7]高铁酸钾对微生物生长及污泥理化特性的影响[J]. 蓝惠霞,刘晓凤,王乐乐,陈元彩. 中国环境科学. 2011(08)
[8]铊中毒的危害以及预防[J]. 陈学鹏. 现代职业安全. 2009(02)
[9]水中铊的污染及其生态效应[J]. 邓红梅,陈永亨. 环境化学. 2008(03)
[10]水合二氧化锰的制备及其混凝特性[J]. 杨威,李星,杨艳玲,李圭白. 中国给水排水. 2006(15)
博士论文
[1]高铁酸钾的制备及去除水中铊、吲哚和处理污水厂污泥的效果与机理[D]. 刘玉蕾.哈尔滨工业大学 2018
[2]新生态铁锰氧化物和新生态锰氧化物去除水中痕量汞的效能及机理[D]. 路希鑫.哈尔滨工业大学 2015
[3]新生态二氧化锰对水中有机污染物的强化去除作用[D]. 张立珠.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]二氧化锰纳米材料的制备及其吸附低浓度铵离子性能的研究[D]. 孙梦佳.北京化工大学 2018
[2]高铁酸钾预氧化去除天然水体中二价锰的研究[D]. 白晓峰.西南交通大学 2018
[3]高铁酸钾去除水中铜、镉的效能及机理研究[D]. 李海宁.山东建筑大学 2018
[4]47例急性铊中毒患者的临床研究[D]. 赵骏秀.军事科学院 2018
[5]高铁酸盐反应过程中过氧化氢生成规律研究[D]. 黄壮松.哈尔滨工业大学 2016
[6]铊（Ⅰ）在水体中化学氧化特性研究[D]. 程海军.哈尔滨工业大学 2014
[7]纳米二氧化锰强化混凝和过滤去除水中铊的研究[D]. 王雅安.哈尔滨工业大学 2014
[8]饮用水中铊污染的净化技术研究[D]. 刘烨.广东工业大学 2013
[9]纳米二氧化锰的制备、改性及其电化学性质[D]. 刘不厌.大连理工大学 2011
[10]水合二氧化锰除镉（Ⅱ）效能及机理的试验研究[D]. 杨磊三.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3686769
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 铊的存在及污染
1.2.1 自然界中铊的分布
1.2.2 铊的性质和用途
1.2.3 铊的毒害性和铊污染案例
1.3 铊的去除方法
1.3.1 吸附法
1.3.2 化学氧化-沉淀法
1.3.3 离子交换法
1.3.4 生物技术
1.4 高铁酸钾在水处理中的研究进展
1.4.1 高铁酸钾的物理化学性质
1.4.2 高铁酸钾的稳定性研究
1.4.3 高铁酸钾处理污染水质的应用
1.5 纳米二氧化锰的性质和应用
1.5.1 纳米二氧化锰的性质
1.5.2 纳米二氧化锰的应用
1.6 本研究的目的、意义及主要内容
1.6.1 本研究的目的和意义
1.6.2 本研究的主要内容
1.6.3 技术路线
第2章 实验材料和方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂及配置
2.1.2 实验仪器
2.2 实验操作方法
2.2.1 二价锰强化高铁酸钾去除铊(I)的效果实验
2.2.2 二价锰强化高铁酸钾去除铊(I)的水质背景因素影响实验
2.2.3 实际水体中二价锰强化高铁酸钾对Tl(Ⅰ)的去除效果实验
2.3 分析检测方法
2.3.1 高铁酸钾浓度测定
2.3.2 金属离子浓度测定
2.3.3 Zeta电位测定
2.3.4 X射线光电子能谱
2.3.5 傅里叶红外光谱
2.3.6 扫描电镜
2.3.7 其他水质指标
第3章 二价锰强化高铁酸钾去除Tl(Ⅰ)效果探究
3.1 引言
3.2 单独去除对比背景实验确定
3.3 不同Mn(II)与Fe(VI)摩尔比对强化去除影响
3.4 Fe2+强化高锰酸钾去除水中Tl(Ⅰ)效果对比
3.5 凝聚动力学
3.6 本章小结
第4章 二价锰强化高铁酸钾去除Tl(Ⅰ)机理探究
4.1 强化前后XPS能谱分析
4.1.1 XPS全谱分析
4.1.2 XPS锰元素分析
4.1.3 XPS铁元素分析
4.2 强化后不同pH下 XPS分析
4.2.1 XPS铊元素分析
4.2.2 XPS锰元素分析
4.2.3 XPS铁元素分析
4.3 强化前后水中Zeta电位探究
4.4 强化后不同pH去除率及Zeta电位探究
4.5 SEM分析
4.6 探究物理吸附与化学吸附机理
4.7 FTIR分析
4.8 本章小结
第5章 水质背景影响因素及实际水体中应用效果探究
5.1 引言
5.2 离子强度对强化去除的影响
5.3 典型阴阳离子对强化去除的影响
5.4 腐殖酸对强化去除的影响
5.5 天然水体中强化去除效果探究
5.5.1 天然水体中强化去除效果
5.5.2 天然水体中强化去除表面组分研究
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高铁酸钾对水中锑的去除机理研究[J]. 周雪婷,何诗韵,郑刘春,蓝冰燕,李来胜. 华南师范大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]高铁酸钾的制备及其对水中As（Ⅲ）、Pb（Ⅱ）的去除效能研究[J]. 王颖馨,周雪婷,卜洪龙,蓝冰燕,李来胜,孙强强,房思雅. 华南师范大学学报(自然科学版). 2015(04)
[3]含铊矿床在全国的分布及其资源开发对环境的影响研究[J]. 苏龙晓,陈永亨,刘娟,王津,秦素青,齐剑英. 安徽农业科学. 2014(22)
[4]广东北江铊污染的产生原因与污染控制对策[J]. 陈永亨,张平,吴颖娟,齐剑英,刘娟,王津,邓红梅,张海龙,苏龙晓. 广州大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]含铊酸性废水强化氧化混凝处理研究[J]. 陈达宇,蔡森林,涂国清,张鸿郭,罗定贵,陈永亨. 安徽农业科学. 2013(13)
[6]北江原水铊污染应急处理技术应用实例[J]. 陈少飞. 城镇供水. 2011(06)
[7]高铁酸钾对微生物生长及污泥理化特性的影响[J]. 蓝惠霞,刘晓凤,王乐乐,陈元彩. 中国环境科学. 2011(08)
[8]铊中毒的危害以及预防[J]. 陈学鹏. 现代职业安全. 2009(02)
[9]水中铊的污染及其生态效应[J]. 邓红梅,陈永亨. 环境化学. 2008(03)
[10]水合二氧化锰的制备及其混凝特性[J]. 杨威,李星,杨艳玲,李圭白. 中国给水排水. 2006(15)
博士论文
[1]高铁酸钾的制备及去除水中铊、吲哚和处理污水厂污泥的效果与机理[D]. 刘玉蕾.哈尔滨工业大学 2018
[2]新生态铁锰氧化物和新生态锰氧化物去除水中痕量汞的效能及机理[D]. 路希鑫.哈尔滨工业大学 2015
[3]新生态二氧化锰对水中有机污染物的强化去除作用[D]. 张立珠.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]二氧化锰纳米材料的制备及其吸附低浓度铵离子性能的研究[D]. 孙梦佳.北京化工大学 2018
[2]高铁酸钾预氧化去除天然水体中二价锰的研究[D]. 白晓峰.西南交通大学 2018
[3]高铁酸钾去除水中铜、镉的效能及机理研究[D]. 李海宁.山东建筑大学 2018
[4]47例急性铊中毒患者的临床研究[D]. 赵骏秀.军事科学院 2018
[5]高铁酸盐反应过程中过氧化氢生成规律研究[D]. 黄壮松.哈尔滨工业大学 2016
[6]铊（Ⅰ）在水体中化学氧化特性研究[D]. 程海军.哈尔滨工业大学 2014
[7]纳米二氧化锰强化混凝和过滤去除水中铊的研究[D]. 王雅安.哈尔滨工业大学 2014
[8]饮用水中铊污染的净化技术研究[D]. 刘烨.广东工业大学 2013
[9]纳米二氧化锰的制备、改性及其电化学性质[D]. 刘不厌.大连理工大学 2011
[10]水合二氧化锰除镉（Ⅱ）效能及机理的试验研究[D]. 杨磊三.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3686769
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