改性沸石去除偶氮染料废水的试验研究

发布时间：2017-08-03 16:01

  本文关键词：改性沸石去除偶氮染料废水的试验研究

  更多相关文章： 改性沸石 中性红 橙黄G 染料吸附 动态试验 等温吸附

【摘要】：偶氮染料是一类很难处理的工业性合成染料,因其分解时产生多种致癌类芳香族化合物,常规的处理手段有一定局限性,针对不同的染料废水寻找有效的脱色方法已成为国内外学者研究的热点。本文选用天然沸石作为原材料,分别采用无机改性与有机改性两种方法制得改性沸石,分别吸附中性红和橙黄G两种代表性偶氮染料废水。研究了焙烧温度、水浴温度、改性溶液初始浓度等因素对沸石改性过程的影响,确定了两种改性沸石制备的最佳工艺条件;应用N2吸附/脱附实验测定了改性沸石的比表面积、孔径和孔容积,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、红外光谱(FTIR)等方法表征了改性沸石的晶体结构、表观形貌和官能基团结构。课题实施中,开展了改性沸石吸附中性红和橙黄G的系列研究,测试了其吸附容量,分析了pH值、温度、沸石投加量、吸附时间及染料初始浓度对改性沸石吸附性能的影响;研究了改性沸石吸附中性红和橙黄G的动力学及热力学特性,分析了Cl-、SO42-、Ca2+、Na+等共存离子对其吸附性能的影响;测试了改性沸石吸附中性红和橙黄G的穿透曲线,评价了改性沸石的再生性能。研究结果表明,两种改性沸石对中性红和橙黄G的吸附动力学都更符合准二级动力学方程,Langmiur模型更能精确地描述两种反应的等温吸附过程。D-R拟合结果证实了改性沸石吸附中性红的过程为离子交换吸附,吸附橙黄G的过程为化学性吸附。吸附中性红的热力学参数ΔG00、ΔH00,说明该吸附反应是一个吸热、自发的过程。吸附橙黄G的热力学参数ΔG00、ΔH00,说明此反应是放热反应过程而且是自发的。柱吸附结果说明沸石柱高、溶液初始浓度以及流速都会对改性沸石的动态吸附有一定影响,为改性沸石的实际应用提供了理论基础。再生实验表明氯化钠和氢氧化钠混合溶液对改性沸石的再生效果较好。
【关键词】：改性沸石 中性红 橙黄G 染料吸附 动态试验 等温吸附
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X788
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 印染废水的特征及危害10-11
• 1.2 印染废水的脱色方法11-14
• 1.2.1 化学混凝11-12
• 1.2.2 生物法12
• 1.2.3 电化学法12-13
• 1.2.4 吸附法13-14
• 1.3 沸石概况14-16
• 1.3.1 沸石的特性14-15
• 1.3.2 沸石的改性技术15-16
• 1.4 本文的主要研究内容与技术路线16-18
• 1.4.1 研究内容16-17
• 1.4.2 创新点17
• 1.4.3 技术路线17-18
• 第2章 改性沸石的制备与表征18-35
• 2.1 试验材料和仪器18-20
• 2.1.1 试验材料18-19
• 2.1.2 试验试剂19
• 2.1.3 试验仪器19-20
• 2.2 试验方法20-22
• 2.2.1 模拟偶氮染料废水的配制20-21
• 2.2.2 分析方法21-22
• 2.2.3 沸石吸附试验步骤22
• 2.2.4 分析仪器及方法22
• 2.3 改性沸石的制备22-28
• 2.3.1 无机改性沸石的制备23-25
• 2.3.2 有机改性沸石的制备25-28
• 2.4 改性沸石的表征28-34
• 2.4.1 无机改性沸石的表征28-32
• 2.4.2 有机改性沸石的表征32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 无机改性沸石吸附中性红的试验研究35-52
• 3.1 静态吸附试验35-44
• 3.1.1 最佳吸附参数的确定35-38
• 3.1.2 改性沸石吸附中性红的等温吸附模型38-40
• 3.1.3 改性沸石吸附中性红的动力学研究40-43
• 3.1.4 改性沸石吸附中性红的热力学研究43-44
• 3.2 动态吸附试验44-49
• 3.2.1 动态吸附模型44-46
• 3.2.2 穿透曲线46
• 3.2.3 试验内容46
• 3.2.4 结果与分析46-49
• 3.3 沸石的再生49-50
• 3.3.1 试验内容49
• 3.3.2 结果与分析49-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第4章 有机改性沸石吸附橙黄G的试验研究52-66
• 4.1 静态吸附试验52-60
• 4.1.1 最佳吸附参数的确定52-55
• 4.1.2 改性沸石吸附橙黄G溶液的等温吸附模型55-57
• 4.1.3 改性沸石吸附橙黄G溶液的动力学研究57-59
• 4.1.4 改性沸石吸附橙黄G溶液的热力学实验59-60
• 4.2 动态吸附试验60-62
• 4.2.1 试验方法60
• 4.2.2 试验结果与分析60-62
• 4.3 沸石的再生62-63
• 4.4 本章小结63-66
• 结论66-68
• 参考文献68-74
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果74-75
• 致谢75

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