天然沸石与人造沸石吸附处理微污染水中镉的试验研究

发布时间：2017-06-10 10:00

  本文关键词：天然沸石与人造沸石吸附处理微污染水中镉的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为去除微污染水中的镉,本文选用天然沸石和人造沸石两种滤料为原料分别进行改性,采用单一变量的静态吸附试验来确定改性液的最佳改性浓度、用量等主要改性技术参数;并对吸附时间、温度、pH、吸附剂用量以及饱和吸附容量等主要吸附技术参数进行研究。结果表明:改性后的天然沸石和人造沸石对微污染水中的镉的吸附效果较好,采用1mol/L的氢氧化钠溶液以固液比1:9g/ml在50℃、120r/min的条件下恒温振荡10h改性的天然沸石最优,最优吸附条件pH为7,在25℃、120r/min条件下恒温震荡120min吸附效果最优;采用1mol/L的氯化钾溶液,以固液比1:10g/ml加入人造沸石,65℃水浴加热5h改性的人造沸石最优;氯化钾改性人造沸石最优吸附条件pH为7,在25℃、120r/min条件下恒温震荡90min;壳聚糖改性人造沸石最优改性条件为用2%的稀醋酸,在30℃、120r/min条件下恒温震荡120min,壳聚糖改性人造沸石最优吸附条件pH为7,在25℃、120r/min条件下恒温震荡90min。采用SEM、EDS对天然沸石、改性天然沸石、人造沸石、两种改性人造沸石的表面特性和结构进行表征分析,结果表明,与天然沸石相比,氢氧化钠改性的天然沸石较未改性前的平整光滑,改性后的天然沸石表面形成了许多凹槽,结晶粒度变小,结晶的颗粒呈团聚状或凝胶状团块;后者硅铝比变小,氢氧化钠改性主要是将沸石中的铝抽离出来,降低滤料中的硅铝比,从而起到吸附作用;氯化钾改性人造沸石表面较多团块,结构较疏散,用壳聚糖改性的人造沸石表面凹凸不平。改性后的两种滤料颗粒的结晶粒度变小;两种改性后人造沸石的表面的铝元素显著增加,改变了原有人造沸石的硅铝比,可能是两种改性后滤料增加了[AlO4]5-的四面体单元,通过静电引力作用除镉。同时,采用Langmuir和Freunlich吸附等温模型对天然沸石和人造沸石吸附体系进行拟合分析,氢氧化钠改性天然沸石、氯化钾和壳聚糖改性人造沸石均符合Langmuir和Freunlich吸附等温模型,其饱和吸附容量分别为213μg/g、249μg/g、986μg/g。
【关键词】：微污染水 镉 改性 天然沸石 人造沸石 吸附
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;O647.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 研究问题的提出9-12
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10-12
• 1.2 含镉废水主要处理方法研究现状12-19
• 1.3 选题来源、主要内容及技术路线19-21
• 1.3.1 选题来源19
• 1.3.2 主要内容19-20
• 1.3.3 技术路线20-21
• 2 实验材料和方法21-30
• 2.1 实验材料和方法21
• 2.1.1 实验试剂21
• 2.1.2 实验仪器21
• 2.2 分析测试方法21-25
• 2.3 吸附材料的表征25
• 2.4 改性天然沸石的制备方法25-26
• 2.4.1 沸石的预处理25
• 2.4.2 氢氧化钠改性天然沸石25-26
• 2.5 改性人造沸石的制备方法26-30
• 2.5.1 氯化钾改性人造沸石的制备方法26-28
• 2.5.2 克聚糖改性人造沸石的制备方法28-30
• 3 改性天然沸石处理含镉微污染水试验研究30-41
• 3.1 吸附材料表征分析30-32
• 3.1.1 吸附材料的扫描电镜表征30-31
• 3.1.2 X射线电子能谱分析31-32
• 3.2 结果与讨论32-40
• 3.2.1 改性条件32-33
• 3.2.2 吸附条件33-37
• 3.2.3 不同解吸剂解吸效果37
• 3.2.4 等温吸附方程37-40
• 3.3 小结40-41
• 4 改性人造沸石处理含镉微污染水试验研究41-61
• 4.1 吸附材料表征分析41-44
• 4.1.1 吸附材料扫描电镜表征分析41-42
• 4.1.2 X射线电子能谱分析42-44
• 4.2 氯化钾改性人造沸石的的制备方法44-52
• 4.2.1 改性条件44-46
• 4.2.2 吸附条件46-49
• 4.2.3 不同解吸剂解吸效果49-50
• 4.2.4 等温吸附方程50-52
• 4.3 壳聚糖改性人造沸石的制备方法52-60
• 4.3.1 改性条件52-53
• 4.3.2 吸附条件53-56
• 4.3.3 不同解吸剂解吸效果56-57
• 4.3.4 等温吸附方程57-60
• 4.4 小结60-61
• 5 结论和展望61-63
• 5.1 结论61-62
• 5.2 展望62-63
• 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文63-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-70

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