模拟海水中分散油在固—液界面上的吸附研究

发布时间：2020-04-29 18:44

【摘要】： 油类污染物作为一种持久性有机污染物已成为全球性的环境污染物之一。海洋沉积物是油类污染物在海洋环境中的主要去除途径,研究油类污染物在海洋沉积物上的吸附行为,对我国的海洋科学和环境科学研究都具有很好的现实意义。膨胀石墨是近年来备受青睐的吸油材料,其特有的孔隙结构和在液相吸附中具有的亲油疏水特点,使得该材料具有优良的吸油性能,同时还具有廉价、方便、快捷的优点,是一种目前很有发展前途的清除水体油污染的环保材料。本论文通过实验室模拟,以3.5%的NaCl溶液为介质,以重油为研究对象,探讨了其在胶州湾沉积物和膨胀石墨上的吸附速率和热力学参数,并就环境因素包括温度(283K、288K、293K、298K),pH(6、7、8)和NaCl溶液浓度(1.77%、2.33%、3.5%)对吸附的影响进行了研究。本论文初步得到如下结论: 1)动力学研究表明沉积物、膨胀石墨对重油的吸附动力学符合Lagergren准二级吸附速率方程; 2)吸附等温线拟合结果表明沉积物对重油的吸附等温线较好地符合Freundlich等温式;膨胀石墨对重油的吸附等温线可用Langmuir吸附等温式、Freundlich等温式以及多层吸附的三参数方程进行拟合; 3)热力学研究表明沉积物、膨胀石墨对重油的吸附热力学函数为ΔH00,ΔG00,ΔS00; 4)环境因素研究表明沉积物对重油的吸附量随着含油介质离子强度的增加、pH值的减小和温度的降低而增加;膨胀石墨对重油的吸附量随着温度和介质离子强度的降低而升高,中性条件下的吸附量高于弱酸性和弱碱性条件。
【图文】：

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流入海洋，其中海上采油平台的溢油及操作排污油估计每年至少达到万吨；海运事故溢油量每年约为 41 万吨，海上运输中作业和事故排入海的石油总量估计每年 100-260 万吨。到上个世纪末，每年发生在我国海域大规模的船舶溢油事故 20 多起，小规模的溢油事件 500 多起；我国海域有 25个海上油气田，入海油量近 1000 吨；我国具有漫长的海岸线，约有 2多处向海洋排放石油的沿海污染源，每年入海量 10 万吨以上。石油泄漏致海洋污染和生态破坏，被列为全球最主要污染源之一。虽然随着环保意的加强，海域污染蔓延形势得到一定的缓解，但海洋环境质量目前仍在恶化尤其是意外溢油事故的经常发生，加剧了海洋水体的恶化。1.1.2 水中油类污染物存在的状态

模型图,吸附等温线,模型,吸附剂

主要通过对吸附剂上吸附质在各种温度条件下吸附量的研究，，得到各种热力学数据。吸附剂与流体相平衡时，它的吸附量 Q 可表示为 Q=f(T，C)，其中 T 表示温度，C 表示浓度。当固定温度或浓度时，平衡吸附量就是浓度或温度的单值函数。若 T 维持不变，即为吸附等温线。吸附等温线是描述吸附过程最常用的基础数据。测出吸附等温线，即可以了解吸附剂的静态吸附机理，是设计吸附过程的重要条件。描述水环境中污染物吸附的等温线模型常用的有 Henry 型、Freundlich 型、Langmuir 型[16]如下图 1-2：
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P734

【参考文献】