动态膜材料的制备、表征及其在印染废水深度处理中的应用
发布时间：2021-06-24 22:12
目前印染废水处理工艺多采用物化或生化的方法,这些方法基本可以达到排放要求,但是按现行排放标准,排放的印染废水中仍然会有微量的污染物,并且这些污染物会在水体中富集,对水环境造成威胁,因此对这些微污染物进行深度处理很有必要。本研究拟合成磁性二氧化硅作为动态膜材料,在本课题组自行设计开发的动态膜反应器中形成动态膜对印染废水进行深度处理。通过超声辅助化学共沉淀法,将二氧化硅、Fe3+、Fe2+在氢氧化钠溶液中共沉淀合成磁性二氧化硅,采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、场发射透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、全自动快速比表面与孔隙度分析仪（BET）、振动样品磁强计（VSM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、和X射线光电子能谱（XPS）等表征技术,探究磁性二氧化硅形貌、物性组成以及比表面积和孔径大小,利用吸附实验考察该材料对水相中染料的吸附动力学和吸附平衡,以及形成动态膜后对印染废水去除的效果和机理。本研究得出的主要结论如下:（1）通过超声辅助化学共沉淀法成功制备了磁性二氧化硅,磁性二氧化硅上具有纳米结构的颗粒,通过各种表征技术证明了纳米颗...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态膜反应器Fig.2-1Dynamicmembranereactor整个反应器的构成有以下部分组成：电脑及相关软件、PLC自动控制系统、
18图 3-2 SiO2的 SEM 图(a)、磁性二氧化硅的 SEM 图(b)、TEM 图(c)、磁性二氧化硅 EDX 图(d)Fig. 3-2 SEM image of SiO2(a), SEM image (b), TEM image (c), EDX of magnetic silica (d)如图 3-2(a)可看到二氧化硅粉末粗糙不平的表面，这种结构使其拥有较大的比表面积，从 SEM 图中可知二氧化硅粉末粒径为 1~5 μm，因此本研究使用的二氧化硅粒径为微米级，这有利于纳米 Fe3O4附着在二氧化硅表面形成稳定的复合物。图 3-2(b) 是磁性二氧化硅材料的 SEM 图，由图可知在其表面覆盖着许多细小的球状物质，这些物质达到了纳米级别，可知这些是纳米 Fe3O4颗粒，覆盖在二氧化硅表面形成磁性二氧化硅。磁性二氧化硅的 TEM 图（如图 3-2(c)）可看出有 10-20 nm 的球状颗粒有一定的团聚，结合 SEM 图可知颜色较深部分为纳米Fe3O4颗粒，图 3-2(c) 也可看出颗粒之间缝隙较多，这有利于增大材料比表面积，
-10000 -5000 0 5000 10000-15H (oe)图 3-6 磁性二氧化硅的磁滞曲线图Fig. 3-6 Magnetic hysteresis loops of magnetic silica.我们将一块磁铁贴在瓶子的外侧，磁性二氧化硅可磁分离的特性可直观的插图中，在水中均匀分散的磁性二氧化硅在 30s 内可全部被吸引到有放的一侧。通过这个现象说明，在液体中的磁性二氧化硅是可以利用磁场进分离的，这很有利于磁性二氧化硅在实际废水处理的应用。 磁性二氧化硅在水中的粒径分布分析采用激光粒度分析仪分析磁性二氧化硅在水中分散后的粒径分布，为选择反应器基膜提供理论基础。
【参考文献】：
期刊论文
[1]正渗透膜对再生水中不同抗生素的截留特性研究[J]. 丁嘉奇,蔡腾,黄满红. 膜科学与技术. 2018(06)
[2]浮动床臭氧催化氧化系统深度处理印染废水研究[J]. 管相宁,马宗凯,李之鹏,朱亚雄,尤宏. 水处理技术. 2018(11)
[3]ZnFe2O4/ZnO复合材料光催化氧化水中甲基橙[J]. 孙宏,张泽,于祥辉. 印染助剂. 2018(09)
[4]饮用水中典型磺胺类抗生素的深度处理工艺对比[J]. 刘吉开,万甜,程文,王敏,孟婷,师雯洁. 净水技术. 2018(07)
[5]臭氧氧化技术及其在水处理领域的发展[J]. 黄磊,唐琪玮,黄思远,姚迎迎. 净水技术. 2018(S1)
[6]活性炭深度处理印染废水的研究[J]. 周玲,张燕南,吴昊,张天瑞. 山东化工. 2018(09)
[7]混凝沉淀-UF-两级RO应用于处理高浓染色废水的脱盐中试研究[J]. 阮晓卿,周军,陆继来. 污染防治技术. 2017(06)
[8]预氧化-MBR-反渗透工艺深度处理印染废水研究[J]. 朱兆亮,崔山,葛孝新,田庆余,刘昌明. 工业水处理. 2017(05)
[9]反渗透法深度处理印染废水试验研究[J]. 邓金城,陈重洋. 科技与创新. 2016(12)
[10]刺芹侧耳对孔雀石绿的脱色降解及其产物分析[J]. 吴茵,陈敏,刘洁. 环境科学学报. 2016(08)
博士论文
[1]预涂动态膜在错流过滤中的机理研究及其在膜生物反应器中应用[D]. 李方.东华大学 2006
硕士论文
[1]混凝沉淀—水解酸化-MBR处理印染废水的研究[D]. 武飞.南昌大学 2016
[2]混凝沉淀—水解酸化-BIOFOR组合工艺处理油墨废水的研究[D]. 张玉.南昌大学 2010
本文编号：3247916
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动态膜反应器Fig.2-1Dynamicmembranereactor整个反应器的构成有以下部分组成：电脑及相关软件、PLC自动控制系统、
18图 3-2 SiO2的 SEM 图(a)、磁性二氧化硅的 SEM 图(b)、TEM 图(c)、磁性二氧化硅 EDX 图(d)Fig. 3-2 SEM image of SiO2(a), SEM image (b), TEM image (c), EDX of magnetic silica (d)如图 3-2(a)可看到二氧化硅粉末粗糙不平的表面，这种结构使其拥有较大的比表面积，从 SEM 图中可知二氧化硅粉末粒径为 1~5 μm，因此本研究使用的二氧化硅粒径为微米级，这有利于纳米 Fe3O4附着在二氧化硅表面形成稳定的复合物。图 3-2(b) 是磁性二氧化硅材料的 SEM 图，由图可知在其表面覆盖着许多细小的球状物质，这些物质达到了纳米级别，可知这些是纳米 Fe3O4颗粒，覆盖在二氧化硅表面形成磁性二氧化硅。磁性二氧化硅的 TEM 图（如图 3-2(c)）可看出有 10-20 nm 的球状颗粒有一定的团聚，结合 SEM 图可知颜色较深部分为纳米Fe3O4颗粒，图 3-2(c) 也可看出颗粒之间缝隙较多，这有利于增大材料比表面积，
-10000 -5000 0 5000 10000-15H (oe)图 3-6 磁性二氧化硅的磁滞曲线图Fig. 3-6 Magnetic hysteresis loops of magnetic silica.我们将一块磁铁贴在瓶子的外侧，磁性二氧化硅可磁分离的特性可直观的插图中，在水中均匀分散的磁性二氧化硅在 30s 内可全部被吸引到有放的一侧。通过这个现象说明，在液体中的磁性二氧化硅是可以利用磁场进分离的，这很有利于磁性二氧化硅在实际废水处理的应用。 磁性二氧化硅在水中的粒径分布分析采用激光粒度分析仪分析磁性二氧化硅在水中分散后的粒径分布，为选择反应器基膜提供理论基础。
【参考文献】：
期刊论文
[1]正渗透膜对再生水中不同抗生素的截留特性研究[J]. 丁嘉奇,蔡腾,黄满红. 膜科学与技术. 2018(06)
[2]浮动床臭氧催化氧化系统深度处理印染废水研究[J]. 管相宁,马宗凯,李之鹏,朱亚雄,尤宏. 水处理技术. 2018(11)
[3]ZnFe2O4/ZnO复合材料光催化氧化水中甲基橙[J]. 孙宏,张泽,于祥辉. 印染助剂. 2018(09)
[4]饮用水中典型磺胺类抗生素的深度处理工艺对比[J]. 刘吉开,万甜,程文,王敏,孟婷,师雯洁. 净水技术. 2018(07)
[5]臭氧氧化技术及其在水处理领域的发展[J]. 黄磊,唐琪玮,黄思远,姚迎迎. 净水技术. 2018(S1)
[6]活性炭深度处理印染废水的研究[J]. 周玲,张燕南,吴昊,张天瑞. 山东化工. 2018(09)
[7]混凝沉淀-UF-两级RO应用于处理高浓染色废水的脱盐中试研究[J]. 阮晓卿,周军,陆继来. 污染防治技术. 2017(06)
[8]预氧化-MBR-反渗透工艺深度处理印染废水研究[J]. 朱兆亮,崔山,葛孝新,田庆余,刘昌明. 工业水处理. 2017(05)
[9]反渗透法深度处理印染废水试验研究[J]. 邓金城,陈重洋. 科技与创新. 2016(12)
[10]刺芹侧耳对孔雀石绿的脱色降解及其产物分析[J]. 吴茵,陈敏,刘洁. 环境科学学报. 2016(08)
博士论文
[1]预涂动态膜在错流过滤中的机理研究及其在膜生物反应器中应用[D]. 李方.东华大学 2006
硕士论文
[1]混凝沉淀—水解酸化-MBR处理印染废水的研究[D]. 武飞.南昌大学 2016
[2]混凝沉淀—水解酸化-BIOFOR组合工艺处理油墨废水的研究[D]. 张玉.南昌大学 2010
本文编号：3247916
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