改性木屑吸附去除亚甲基蓝性能研究

发布时间：2016-12-25 20:52

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《北京化工大学》 2015年

改性木屑吸附去除亚甲基蓝性能研究

任丹丹  

【摘要】：印染废水是我国废水处理的重点,因其成分多样、色度高、毒性强,需要处理的水量大等特点,是一种典型难以降解工业废水。木屑的资源众多,是天然的吸附剂材料。本文先用不同的改性方法改性木屑,从中选取两种具有优势改性方法。首先采用多种分析方法如BET、IR、SEM分析改性木屑和原始木屑,通过间歇实验,分析溶液pH值、吸附剂投加量、温度、颗粒粒径、吸附时间和亚甲基蓝初始浓度等因素对木屑吸附处理亚甲基蓝印染水的性能研究,建立吸附热力学和吸附动力学模型。主要研究内容如下：1.发现用质量分数为4g·L-’的NaOH溶液浸泡木屑3h后得到N-木屑。表征结果显示：N-木屑的比表面增大,表面光滑且出现了少量的溶孔,N-木屑含有羟基官能团增多。吸附等温线研究显示,由Langmuir方程拟合得到的N-木屑的饱和吸附量为108.696mg·g-,约为原始木屑饱和吸附量的3.2倍；KF和1/n值表明N-木屑的吸附能力及与亚甲基蓝的亲和力更好,吸附更优惠。N-木屑吸附亚甲基蓝的过程符合伪二级动力学。投加量、pH值、初始浓度对N-木屑吸附亚甲基蓝的影响。研究表明,在pH偏向碱性时,N-木屑对亚甲基蓝的吸附率最高；在初始浓度50ppm、 100ppm、150ppm的亚甲基蓝的溶液,改性木屑的投加量分别为2g·L-1、4 g·L.1和6 g·L.1。2.先在240℃无氧热解1h,后用摩尔分数为0.4mol·L-1的NaOH溶液浸泡木屑3h后得到PN-木屑。表征结果显示：PN-木屑的比表面大大增加,表面光滑且出现了大量的孔,PN-木屑含有羟基官能团增多。吸附等温线研究显示,由Langmuir方程拟合得到的PN-木屑的饱和吸附量为322.58mg·g-1,约为活性炭饱和吸附量的2.77倍;KL、KF和1/n值表明PN-木屑的吸附能力及与亚甲基蓝的亲和力更好,吸附更优惠。PN-木屑吸附亚甲基蓝的过程符合伪二级动力学。热力学研究结果显示,PN-木屑吸附去除亚甲基蓝是一个自发、吸热和熵增大的过程。投加量、pH值、初始浓度、温度对N-木屑吸附亚甲基蓝的影响。研究表明,在溶液pH越偏向碱性时,PN-木屑对亚甲基蓝的吸附率越高;在初始浓度200ppm、300ppm的亚甲基蓝的溶液,改性木屑的投加量分别为0.8 g-L-1、1.2 g-L-1;粒径对PN-木屑的吸附性能影响不如活性炭的大；高温利于PN-木屑的吸附。论文中提供了两种改性方法,N-木屑的吸附性能没有PN-木屑的好,但是制备过程简单,且吸附量相对原始木屑增加了很多；PN-木屑对亚甲基蓝的吸附很强,但是制备过程稍复杂,且相对于活性炭,制备过程中所用的能量少得多。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O647.3;X791
【目录】：

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