【摘要】：硅是无毒的元素,但在工业用水过程中易形成硅垢附着在管道内壁或膜表面,腐蚀设备或污染膜。硅酸在水溶液中以分子态、离子态和胶体态的形式存在。在工业水处理中常用离子交换树脂法去除硅酸,然而离子交换法只能去除离子态的硅酸,对分子态的硅酸处理效果不佳。因此,本研究用试钛灵对离子交换树脂进行改性处理,以实现对不同形态硅酸的去除目的。本研究使用强碱型阴离子交换树脂接枝具有邻羟基官能团的试钛灵分子,合成试钛灵型树脂,通过正交实验的方法考察试钛灵溶液的浓度、pH、离子强度对接枝量的影响,筛选出试钛灵型树脂接枝的最佳条件为,试钛灵溶液浓度8 mmol/L(0.2 g树脂,50 mL试钛灵溶液)、溶液pH为10、离子强度为不添加氯化钠,所得最大接枝量是1.20 mmol/g。采用静态实验的方法,研究了硅酸溶液p H、共存离子对试钛灵型树脂吸附硅酸的影响,结果为试钛灵型树脂对硅酸的吸附量是OH型树脂的37倍,且在较广的pH(4-10)范围内对硅酸的吸附保持不变,说明试钛灵型树脂能够吸附不同形态的硅酸,对硅酸有良好的吸附性能。共存阴离子中除了B(OH)_4~-对硅酸的吸附量有一定影响之外,其余常见阴离子几乎没有影响,说明试钛灵型树脂对硅酸有一定的选择吸附性。通过吸附等温吸附模式(Freundlich、Langmuir、Temkin)和伪一级、伪二级动力学方程分析试钛灵型树脂对硅酸的吸附过程,结合热力学数据探讨其吸附机理,结果表明在三个温度下都最符合Langmuir等温吸附模式,属均匀的单层吸附,最大理论吸附量分别是8.356 mg/g(25℃)(以Si计)、6.576 mg/g(40℃)、6.045mg/g(55℃);试钛灵型树脂吸附硅酸的过程更符合伪二级动力学模式,是化学吸附过程;从热力学角度讲,该吸附过程是自发的、放热反应,属于物理吸附。结合吸附等温吸附模式、吸附动力学和吸附热力学的分析结果,试钛灵型树脂吸附硅酸不是某一类单一的吸附过程,而是以化学吸附为主的包含物理吸附和化学吸附的综合吸附过程。为探讨试钛灵型树脂的重复利用性,研究了不同洗脱液对吸附硅酸后的试钛灵型树脂的脱附效果,确定最佳洗脱液,并对树脂的循环利用效果做出了评价。试钛灵型树脂酸洗并再接枝循环使用4次对硅酸的吸附量依然保持6.41 mg/g,是第1次硅酸吸附量的80%,说明树脂能够实现再生循环利用。综上,试钛灵型树脂对硅酸有较好的吸附性能,能够去除水溶液中不同形态的硅酸,且能够实现循环利用,是理想的硅酸吸附剂。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 杜聪;阿柔娜;包仓;巴图其木格;白淑琴;;硅酸水垢及防治方法研究进展[J];工业水处理;2017年10期
2 李海梅;;水资源短缺及利用问题中的合理配置[J];农业科技与信息;2017年03期
3 王宝贝;蒲洋;林丽芹;李清彪;卢英华;;离子交换树脂对D-甘油酸的吸附热力学和动力学[J];化工学报;2016年11期
4 李璐玮;祝方;任腾飞;欧文波;路晏红;李惠斌;翟斌;;表面印迹材料对水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学[J];环境化学;2016年04期
5 赵梦婕;刘利军;袁辉;周有祯;谢京豫;窦小龙;;硅垢防垢技术研究进展[J];精细石油化工进展;2015年05期
6 刘芹;;发电厂锅炉水垢的危害及锅炉化学清洗[J];中国新技术新产品;2015年18期
7 吴秀红;陶为华;陈建;费正皓;;4种化学修饰的吸附树脂对水溶液中邻甲酚的吸附行为[J];离子交换与吸附;2014年06期
8 李文娟;程敏;童辉燕;李响;;硅对牙体早期龋影响的研究进展[J];口腔医学;2014年08期
9 陈华鑫;许新宜;汪党献;王红瑞;;中国2001年-2010年水资源量变化及其影响分析[J];南水北调与水利科技;2013年06期
10 吴茂江;;硅与人体健康[J];微量元素与健康研究;2012年02期
相关博士学位论文 前3条
1 肖湘;离子交换法从盐湖卤水中分离富集硼的工艺及应用基础研究[D];中南大学;2013年
2 刘杰;纳滤海水淡化及其脱硼性能研究[D];天津大学;2010年
3 程相利;火力发电厂亚临界压力锅炉用水除硅研究[D];北京科技大学;2001年
相关硕士学位论文 前1条
1 张玲玲;选择性吸附去除硅酸的研究[D];内蒙古大学;2017年
，
本文编号：
2706883
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2706883.html
