氯化铁改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）、Pb（Ⅱ）的性能研究

发布时间：2020-12-12 16:35

　　重金属废水是对环境污染最严重的工业废水之一,活性炭（GAC）吸附法是处理重金属废水的常用方法。为提高活性炭对重金属离子的吸附性能,本试验采用氯化铁溶液对活性炭进行改性,制备了氯化铁改性活性炭（Fe-GAC）。采用比表面积测定和孔容分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、傅里叶红外变换光谱分析以及Boehm官能团滴定等方法,对改性前后活性炭的表面理化性质进行表征。结果表明:Fe-GAC与GAC相比,比表面积与总孔容略有减小,平均孔径略有增加,Fe-GAC孔隙内壁附着了分散的团絮状的氧化铁颗粒;酸性含氧官能团（羧基、内酯基、酚羟基）的总量增加了15.1%,极性增强,有利于重金属离子的吸附。活性炭吸附性能的改变,由表面物理性质和化学性质所决定。本研究中,活性炭的化学性质的变化对吸附性能的提高起主导作用。以含Cr（Ⅵ）、Pb（Ⅱ）废水为处理对象,考察了吸附剂投加量、时间、pH值、初始浓度、反应温度对吸附性能的影响。结果表明:对于浓度为10mg/L的Cr（Ⅵ）溶液,Fe-GAC和GAC的最佳投加量为4g/L时,去除率分别为98.23%和78.32%,吸附平衡时间均为300min;对于浓度为10mg/... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 重金属废水的来源与危害
        1.2.1 重金属废水的来源及危害
        1.2.2 含铬废水的来源及危害
        1.2.3 含铅废水的来源及危害
    1.3 重金属废水处理研究现状及进展
        1.3.1 物理处理法
        1.3.2 化学处理法
        1.3.3 生物处理法
        1.3.4 含铬废水处理技术
        1.3.5 含铅废水处理技术
        1.3.6 重金属废水处理的新技术
    1.4 活性炭概述
        1.4.1 活性炭的微观物理结构特性
        1.4.2 活性炭的表面化学结构特性
        1.4.3 活性炭的物理化学吸附机理
    1.5 活性炭的改性研究
        1.5.1 活性炭的表面物理改性
        1.5.2 活性炭的表面化学改性
    1.6 研究的目的、意义和内容
        1.6.1 研究的目的和意义
        1.6.2 研究的内容
第二章 改性活性炭的制备及表面理化性质分析
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料与试剂
        2.1.2 仪器与设备
        2.1.3 氯化铁改性活性炭的制备方法
        2.1.4 活性炭的表征方法
    2.2 结果及分析
        2.2.1 比表面积、孔容及孔径测定结果
        2.2.2 SEM电镜扫描结果分析
        2.2.3 X射线衍射结果分析
        2.2.4 傅里叶变换红外光谱结果分析
        2.2.5 Boehm滴定结果分析
    2.3 本章小结
第三章 氯化铁改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的试验研究
    3.1 试验与分析方法
        3.1.1 铬离子溶液的配置
        3.1.2 分析方法
        3.1.3 试验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 吸附时间对吸附性能的影响
        3.2.2 投加量对吸附性能的影响
        3.2.3 pH值对吸附性能的影响
        3.2.4 温度对吸附性能的影响
        3.2.5 初始浓度对吸附性能的影响
    3.3 本章小结
第四章 氯化铁改性活性炭吸附Pb（Ⅱ）的试验研究
    4.1 试验与分析方法
        4.1.1 铅离子溶液的配置
        4.1.2 分析方法
        4.1.3 试验方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 吸附时间对吸附性能的影响
        4.2.2 投加量对吸附性能的影响
        4.2.3 pH值对吸附性能的影响
        4.2.4 温度对吸附性能的影响
        4.2.5 初始浓度对吸附性能的影响
    4.3 本章小结
第五章 电镀废水的应用处理试验
    5.1 试验材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验方法
    5.2 结果与分析
    5.3 本章小结
第六章 吸附过程及机理的初步探究
    6.1 吸附热力学分析
        6.1.1 吸附等温线方程基础理论
        6.1.2 吸附Cr（Ⅵ）等温线拟合
        6.1.3 吸附Pb（Ⅱ）等温线拟合
    6.2 吸附动力学分析
        6.2.1 吸附动力学基础理论
        6.2.2 吸附Cr（Ⅵ）动力学分析
        6.2.3 吸附Pb（Ⅱ）动力学分析
    6.3 本章小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]重金属废水处理技术的原理综述[J]. 唐彬,彭英湘,胡立琼.  化工管理. 2014(23)
[2]离子交换树脂最新发展趋势及应用[J]. 韩春雨,李雅静,吴俊鹏.  山东化工. 2014(07)
[3]改性广西柑橘皮生物吸附剂对水溶液中重金属Pb2+吸附工艺研究[J]. 何彩梅,龚福明.  应用化工. 2014(04)
[4]含铬废水处理技术及研究进展[J]. 王谦,李延,孙平,华新,柏益尧,张炜铭.  环境科学与技术. 2013(S2)
[5]活性炭制备及其应用进展[J]. 米铁,胡叶立,余新明.  江汉大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福.  化工进展. 2013(11)
[7]新型介孔吸附剂制备及重金属吸附性能[J]. 潘凌潇,刘汉湖,任超,杨虹,李凯,余莉琳.  有色金属工程. 2013(03)
[8]重金属铅离子和镉离子在水环境中的行为研究[J]. 冯源.  北方环境. 2013(03)
[9]重金属污水处理新趋势—生物吸附[J]. 卓艳婷,郑志华.  上海船舶运输科学研究所学报. 2012(01)
[10]聚丙烯酰胺—钠基复合膨润土合成及其吸附铅离子性能[J]. 杜秀娟,曹吉林,陈学青,赵建军.  过程工程学报. 2012(02)

博士论文
[1]利用农业秸秆制备阴离子吸附剂及其性能的研究[D]. 王宇.山东大学 2007

硕士论文
[1]联用强化混凝与化学沉淀法去除水中重金属离子的研究[D]. 黄淦.湖南大学 2008
[2]改性活性炭纤维吸附Cr（VI）离子[D]. 张静.同济大学 2008
[3]中孔活性炭的化学改性及其对Pb～（2+）的吸附性能研究[D]. 张佳.南京理工大学 2007
[4]天然沸石对电镀废水中重金属离子的吸附实验研究[D]. 王祝来.西安建筑科技大学 2005
[5]离子交换法除去合成羟胺反应液中的铁、铬离子[D]. 张晓东.中南大学 2002



本文编号：2912919