采用绿色表面活性剂水基泡沫去除Pb（Ⅱ）/Zn（Ⅱ）重金属污染的探索研究
发布时间：2021-05-24 18:21
随着工业的迅速发展,重金属污染形势越来越严峻。重金属危害大,难以降解,对水体及土壤可造成严重的伤害,因此发展行之有效的重金属污染治理技术迫在眉睫。近年来,水基泡沫在治理工业废水和污染土壤中的重金属污染方面的前景引起人们的普遍关注,研究水基泡沫去除重金属污染过程中的微观机制,并发展采用绿色表面活性剂水基泡沫治理重金属污染的技术有着非常重要的意义。本论文通过量子化学量化研究重金属离子与表面活性剂之间的相互作用指导绿色起泡剂的确定,并探究了烷基乙氧基羧酸盐水基泡沫的性能及在含重金属的情况下泡沫性能增强的机制,利用该绿色表面活性剂形成水基泡沫高效去除水溶液及电池厂废水中的铅锌离子。此外,本文采用二氧化硅颗粒构建孔隙介质,探究了水基泡沫去除孔隙介质中重金属离子的性能,所获得的认识为采用水基泡沫治理重金属污染土壤提供了理论支持,揭示了水基泡沫治理土壤污染的优势与应用前景。本论文主要分为三个部分:第一部分为水基泡沫体系的设计及其泡沫性质的研究。通过量子化学计算表面活性剂与铅锌离子之间的相互作用,确定采用新型绿色表面活性剂烷基乙氧基羧酸盐（C13EC）作为泡沫分离法的发泡主剂,测定了该表面活性剂的表面...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACR
第一章 绪论
1.1 重金属污染现状
1.1.1 水体中重金属污染的现状调研
1.1.2 重金属污染土壤的现状
1.1.3 电池厂废水中铅锌离子污染
1.2 重金属污染治理
1.2.1 重金属污染治理现有技术的分类及特点
1.2.2 现有修复技术的不足
1.3 泡沫分离法的原理及应用
1.3.1 水基泡沫的性质及影响因素
1.3.2 泡沫分离法的原理
1.3.3 泡沫分离法分离的应用
1.4 泡沫分离法在重金属污染治理方面的应用前景
1.5 本文的立题思想、研究内容和意义
第二章 烷基乙氧基羧酸盐(C_(13)EC)表面活性剂与重金属的相互作用及其泡沫性质
2.1 实验方法及仪器
2.1.1 泡沫静态稳定性
2.1.2 泡沫动态稳定性
2.1.3 泡沫液膜粘弹性及微硬度
2.1.4 泡沫形貌表征
2.1.5 动态表面张力
2.2 表面活性剂的确定
2.2.1 选择表面活性剂的原则
2.2.2 表面活性剂与重金属离子间相互作用的量子化学计算
2.2.3 重金属离子对C_(13)EC溶液pH及电导率的影响
2.3 C_(13)EC的动态表面张力和泡沫性质
2.3.1 C_(13)EC的动态表面张力和起泡能力
2.3.2 C_(13)EC泡沫的静态稳定性
2.3.3 C_(13)EC泡沫的动态稳定性
2.4 Pb(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)增强C_(13)EC泡沫性能的机理研究
2.4.1 C_(13)EC泡沫性质增强的机制
2.4.2 C_(13)EC泡沫变化的显微镜照片
2.4.3 C_(13)EC泡沫的微硬度及粘弹性测试结果
本章小结
第三章 C_(13)EC水基泡沫去除水溶液中铅锌离子的性能及在治理工业废水中铅锌污染的应用
3.1 实验方法及仪器
3.1.1 泡沫分离装置
3.1.2 重金属离子浓度及金属纳米颗粒的形貌表征
3.2 水基泡沫在水溶液中对Pb(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)的去除效率
3.2.1 单一重金属离子的去除效率
3.2.2 铅锌离子共存时的去除效率
3.2.3 表面活性剂对铅锌离子去除能力的确定
3.3 实验条件对重金属离子去除能力的影响
3.3.1 气流速度对重金属离子去除效率的影响
3.3.2 不同pH条件下泡沫稳定性与铅锌离子去除效率的关系
3.4 C_(13)EC泡沫对稀释电池厂废水的处理效果
3.5 复杂条件下以C_(13)EC为主剂的复配体系探究
3.5.1 以磷酸盐为代表的表面活性剂与C_(13)EC复配体系的探究
3.5.2 SDS同C_(13)EC复配提升原体系耐酸碱性的探究
3.6 多种方式处理电池厂废水的性能比较
3.7 重金属离子回收利用方式的探索
本章小结
第四章 C_(13)EC水基泡沫对孔隙介质中铅锌离子的去除效果以及影响因素
4.1 实验方法及仪器
4.1.1 孔隙介质中发泡装置的设计
4.1.2 实验流程设计
4.1.3 重金属离子浓度的测定
4.1.4 固液吸附损失的测定
4.2 重金属污染物在土壤介质中的存在状态
4.3 实验条件对铅锌离子去除率的影响
4.3.1 单一及不同孔径模拟介质对铅锌离子去除效率的影响
4.3.2 气流速度对C_(13)EC泡沫去除重金属离子效果的影响
4.3.3 填料高度对铅锌离子去除效率的影响
4.4 固体介质孔隙中电池厂废液的治理效果评价
4.5 C_(13)EC体系的固液界面吸附损失的测定
本章小结
参考文献
论文主要结论
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Zeolite A synthesized from alkaline assisted pre-activated halloysite for efficient heavy metal removal in polluted river water and industrial wastewater[J]. Qingpeng Meng,Hong Chen,Junzhong Lin,Zhang Lin,Junliang Sun. Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
[2]Removal of heavy metals and arsenic from a co-contaminated soil by sieving combined with washing process[J]. Xiaoyong Liao,You Li,Xiulan Yan. Journal of Environmental Sciences. 2016(03)
[3]纳米材料在污染土壤修复及污水净化中应用前景探讨[J]. 王萌,陈世宝,李娜,马义兵. 中国生态农业学报. 2010(02)
博士论文
[1]抗盐聚合物与表面活性剂复合体系的体相和界面性能及协同增效原理[D]. 邓全花.山东大学 2016
硕士论文
[1]基于烷基糖苷的低张力泡沫驱油体系的性能与应用研究[D]. 亓晓庆.山东大学 2017
[2]表面活性剂多元复配低张力泡沫驱油体系的分子设计及应用性能研究[D]. 孙艳阁.山东大学 2016
[3]氨基酸型表面活性剂月桂酰基谷氨酸钠的pH响应性及泡沫性质研究[D]. 张典锐.山东大学 2016
[4]泡沫分离法除去水溶液中金属离子的研究[D]. 李佥.河北工业大学 2007
[5]表面活性剂胶束溶液与金属离子相互作用的机理研究[D]. 吕建晓.大连理工大学 2005
本文编号：3204642
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
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ABSTRACR
第一章 绪论
1.1 重金属污染现状
1.1.1 水体中重金属污染的现状调研
1.1.2 重金属污染土壤的现状
1.1.3 电池厂废水中铅锌离子污染
1.2 重金属污染治理
1.2.1 重金属污染治理现有技术的分类及特点
1.2.2 现有修复技术的不足
1.3 泡沫分离法的原理及应用
1.3.1 水基泡沫的性质及影响因素
1.3.2 泡沫分离法的原理
1.3.3 泡沫分离法分离的应用
1.4 泡沫分离法在重金属污染治理方面的应用前景
1.5 本文的立题思想、研究内容和意义
第二章 烷基乙氧基羧酸盐(C_(13)EC)表面活性剂与重金属的相互作用及其泡沫性质
2.1 实验方法及仪器
2.1.1 泡沫静态稳定性
2.1.2 泡沫动态稳定性
2.1.3 泡沫液膜粘弹性及微硬度
2.1.4 泡沫形貌表征
2.1.5 动态表面张力
2.2 表面活性剂的确定
2.2.1 选择表面活性剂的原则
2.2.2 表面活性剂与重金属离子间相互作用的量子化学计算
2.2.3 重金属离子对C_(13)EC溶液pH及电导率的影响
2.3 C_(13)EC的动态表面张力和泡沫性质
2.3.1 C_(13)EC的动态表面张力和起泡能力
2.3.2 C_(13)EC泡沫的静态稳定性
2.3.3 C_(13)EC泡沫的动态稳定性
2.4 Pb(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)增强C_(13)EC泡沫性能的机理研究
2.4.1 C_(13)EC泡沫性质增强的机制
2.4.2 C_(13)EC泡沫变化的显微镜照片
2.4.3 C_(13)EC泡沫的微硬度及粘弹性测试结果
本章小结
第三章 C_(13)EC水基泡沫去除水溶液中铅锌离子的性能及在治理工业废水中铅锌污染的应用
3.1 实验方法及仪器
3.1.1 泡沫分离装置
3.1.2 重金属离子浓度及金属纳米颗粒的形貌表征
3.2 水基泡沫在水溶液中对Pb(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)的去除效率
3.2.1 单一重金属离子的去除效率
3.2.2 铅锌离子共存时的去除效率
3.2.3 表面活性剂对铅锌离子去除能力的确定
3.3 实验条件对重金属离子去除能力的影响
3.3.1 气流速度对重金属离子去除效率的影响
3.3.2 不同pH条件下泡沫稳定性与铅锌离子去除效率的关系
3.4 C_(13)EC泡沫对稀释电池厂废水的处理效果
3.5 复杂条件下以C_(13)EC为主剂的复配体系探究
3.5.1 以磷酸盐为代表的表面活性剂与C_(13)EC复配体系的探究
3.5.2 SDS同C_(13)EC复配提升原体系耐酸碱性的探究
3.6 多种方式处理电池厂废水的性能比较
3.7 重金属离子回收利用方式的探索
本章小结
第四章 C_(13)EC水基泡沫对孔隙介质中铅锌离子的去除效果以及影响因素
4.1 实验方法及仪器
4.1.1 孔隙介质中发泡装置的设计
4.1.2 实验流程设计
4.1.3 重金属离子浓度的测定
4.1.4 固液吸附损失的测定
4.2 重金属污染物在土壤介质中的存在状态
4.3 实验条件对铅锌离子去除率的影响
4.3.1 单一及不同孔径模拟介质对铅锌离子去除效率的影响
4.3.2 气流速度对C_(13)EC泡沫去除重金属离子效果的影响
4.3.3 填料高度对铅锌离子去除效率的影响
4.4 固体介质孔隙中电池厂废液的治理效果评价
4.5 C_(13)EC体系的固液界面吸附损失的测定
本章小结
参考文献
论文主要结论
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Zeolite A synthesized from alkaline assisted pre-activated halloysite for efficient heavy metal removal in polluted river water and industrial wastewater[J]. Qingpeng Meng,Hong Chen,Junzhong Lin,Zhang Lin,Junliang Sun. Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
[2]Removal of heavy metals and arsenic from a co-contaminated soil by sieving combined with washing process[J]. Xiaoyong Liao,You Li,Xiulan Yan. Journal of Environmental Sciences. 2016(03)
[3]纳米材料在污染土壤修复及污水净化中应用前景探讨[J]. 王萌,陈世宝,李娜,马义兵. 中国生态农业学报. 2010(02)
博士论文
[1]抗盐聚合物与表面活性剂复合体系的体相和界面性能及协同增效原理[D]. 邓全花.山东大学 2016
硕士论文
[1]基于烷基糖苷的低张力泡沫驱油体系的性能与应用研究[D]. 亓晓庆.山东大学 2017
[2]表面活性剂多元复配低张力泡沫驱油体系的分子设计及应用性能研究[D]. 孙艳阁.山东大学 2016
[3]氨基酸型表面活性剂月桂酰基谷氨酸钠的pH响应性及泡沫性质研究[D]. 张典锐.山东大学 2016
[4]泡沫分离法除去水溶液中金属离子的研究[D]. 李佥.河北工业大学 2007
[5]表面活性剂胶束溶液与金属离子相互作用的机理研究[D]. 吕建晓.大连理工大学 2005
本文编号：3204642
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