兰炭的改性及其对废水中染料的吸附性能研究

发布时间：2017-08-10 07:16

  本文关键词：兰炭的改性及其对废水中染料的吸附性能研究

  更多相关文章： 改性兰炭末 甲基橙 亚甲基蓝 吸附 热力学 动力学

【摘要】：染料废水由于具有色度高、有机物浓度高且成分复杂、含盐量高、毒性大等特点,对水质环境污染十分严重,染料废水的处理问题日益成为人们关注的焦点。兰炭是煤在600-700℃下热解的产物,在其生产、运输和使用过程中会产生大量粒径小于6mm的废弃兰炭末。这些兰炭末通常被作为低阶燃料处理或丢弃至河流和田间,不仅浪费了大量的资源也严重地污染了环境。本文以废弃的兰炭末为吸附剂,处理含甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)的有机废水。通过单因素实验、部分析因实验研究了改性剂浓度、改性固液比、改性时间、改性温度、煅烧时间、煅烧温度等对改性兰炭吸附效果的影响,并优化了兰炭末改性工艺。通过SEM、XRD、BET等方法表征兰炭改性前后的结构变化,并采用静态吸附法研究了最佳条件下的改性兰炭末对甲基橙溶液的吸附性能,探讨了其吸附热力学和动力学机理。结果表明：采用硝酸法改性兰炭吸附亚甲基蓝效果较好,298K时改性兰炭对亚甲基蓝的吸附量可达40.8mg/g；通过方差分析得到硝酸浓度、改性时间、改性液固比、煅烧温度对硝酸法改性兰炭吸附亚甲基蓝具有显著影响。采用0.5mol/L氯化锌改性兰炭吸附甲基橙效果较好,其最佳改性条件为改性时间4h、改性液固比10mL/g、改性温度70℃,298K时改性兰炭对甲基橙的吸附量可达372.1mg/g；氯化锌改性兰炭对甲基橙的吸附等温线为S型,存在一个明显的“拐点”； 在拐点前的低浓度区域,甲基橙在改性兰炭末上的吸附符合Freundlich模型,n1为单层非优惠吸附；拐点后的高浓度区符合BET模型,为多层吸附；并且吸附平衡量随着温度的升高而降低,说明该吸附过程是放热反应；HO准二级动力学模型可较好的描述甲基橙在改性兰炭末上的吸附过程,颗粒内扩散为吸附速率控制步骤,表观活化能Ea为19.21kJ/mol。
【关键词】：改性兰炭末 甲基橙 亚甲基蓝 吸附 热力学 动力学
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;O647.3
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 引言14-23
• 1.1 废水中有机物的危害及处理技术14-18
• 1.1.1 染料废水简介及危害14-15
• 1.1.2 有机废水的处理技术15-18
• 1.2 改性兰炭及其在吸附领域的应用18-20
• 1.2.1 兰炭简介18-19
• 1.2.2 兰炭的改性技术及其吸附性能的研究现状19-20
• 1.3 固-液界面吸附基本理论20-21
• 1.3.1 吸附基本概念20
• 1.3.2 吸附机理20-21
• 1.4 研究内容及意义21-22
• 1.5 拟解决的问题和预期效果22-23
• 第二章 兰炭的改性及其对甲基橙的吸附性能研究23-46
• 2.1 实验部分23-27
• 2.1.1 实验仪器23
• 2.1.2 实验原料和药品23-24
• 2.1.3 兰炭的改性实验24
• 2.1.4 甲基橙的浓度测定24-26
• 2.1.5 吸附实验26-27
• 2.2 结果与讨论27-44
• 2.2.1 兰炭改性方法及工艺的研究27-31
• 2.2.2 兰炭末改性前后性能与表征31-33
• 2.2.3 改性兰炭对甲基橙的吸附热力学研究33-38
• 2.2.4 改性兰炭对甲基橙的吸附动力学研究38-44
• 2.3 本章小结44-46
• 第三章 兰炭的改性及其对亚甲基蓝的吸附性能研究46-56
• 3.1 实验部分46-54
• 3.1.1 实验仪器46
• 3.1.2 实验原料和药品46-47
• 3.1.3 亚甲基蓝的分析方法47-48
• 3.1.4 不同改性剂改性兰炭对亚甲基蓝吸附量的影响48-49
• 3.1.5 部分析因实验筛选硝酸改性法显著因子49-54
• 3.2 本章小结54-56
• 第四章 结论与展望56-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张警声,王中秋,王淑英;改性粉煤灰的制备及应用实验[J];吉林电力技术;1999年06期

2 肖文香;改性粉煤灰除去废水中的磷[J];化工技术与开发;2004年03期

3 于晓彩,王恩德,邵红,贾颂今;改性粉煤灰处理非离子表面活性剂废水的研究[J];工业水处理;2004年06期

4 钱运华,金叶玲;改性粉煤灰填充橡胶的研究[J];矿产综合利用;2004年06期

5 相会强,杨宏,巩有奎,张杰;改性粉煤灰去除磷酸盐的试验研究及机理分析[J];环境科学与技术;2005年05期

6 岳钦艳,曹先艳,高宝玉,张子健;改性粉煤灰及其处理废水的机理[J];环境污染与防治;2005年01期

7 于晓彩,王恩德,徐微,辛哲;改性粉煤灰处理阴离子表面活性剂废水[J];东北大学学报;2005年04期

8 杨林锋;翟建平;郑波;盛广宏;;酸改性粉煤灰去除污水中磷的试验研究[J];粉煤灰综合利用;2006年03期

9 胡涛;马喜军;景怡;储婷婷;;改性粉煤灰处理废水的应用研究[J];洁净煤技术;2006年04期

10 张信;岳钦艳;张金智;;改性粉煤灰去除水中磷及吸附机理研究[J];粉煤灰综合利用;2007年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 向仰州;刘方;魏嵬;周琳莉;韦秀文;;应用均匀设计法配制改性粉煤灰净化养鸡废水[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集（第二卷）[C];2009年

2 卢忠远;安金鹏;徐迅;严云;;沸石改性粉煤灰基地聚物水泥固化放射性废物的研究[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年

3 谷月霞;隋卫平;李涛;;改性粉煤灰负载壳聚糖处理模拟铬(Ⅵ)废水的研究[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年

4 相会强;;改性粉煤灰去除抗生素废水中磷酸盐的试验研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年

5 李进;李亚峰;姚敬博;;改性粉煤灰处理染料废水的试验研究[A];科学发展与社会责任（A卷）——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年

6 曹书勤;缑星;张平;马青;;分光光度法研究改性粉煤灰对有机磷的吸附性能[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年

7 相会强;;改性粉煤灰在废水处理中的应用进展[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年

8 方瑜;舒月红;潘碧峰;杜加银;陈红雨;;碱法改性粉煤灰处理铅酸蓄电池厂硫酸雾试验研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集（第三卷）[C];2011年

9 相会强;刘芬;;酸洗废液改性粉煤灰的制备及应用[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年

10 相会强;郑焕振;胡宇庭;张杰;;改性粉煤灰去除抗生素废水中色度的研究[A];第二届中国商品粉煤灰及磨细矿渣加工与应用技术交流大会论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 记者 李铁兵;我省建筑外墙外保温将推广改性粉煤灰新型建材[N];河北经济日报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 华晓宇;基于活性焦改性协同脱除二氧化硫和汞机理研究[D];浙江大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴小东;混合改性粉煤灰对电镀废水中低浓度Ni~(2+)的去除研究[D];浙江大学;2015年

2 王美玲;固废基吸附剂对废水中重金属离子的去除性能研究[D];太原理工大学;2016年

3 张凡;微波—酸改性粉煤灰吸附再生废润滑油研究[D];重庆工商大学;2016年

4 王硕;粉煤灰填料的改性及其在造纸中的应用研究[D];华南理工大学;2016年

5 李曦同;假晶转变合成氨基改性介孔硅材料及其对铅（Pb~(2+)）的吸附研究[D];昆明理工大学;2016年

6 慈金娜;三种改性玉米秸秆对水中亚甲基蓝吸附性能的研究[D];吉林农业大学;2016年

7 时文;兰炭的改性及其对废水中染料的吸附性能研究[D];合肥工业大学;2016年

8 卢俊;粉煤灰改性及改性粉煤灰除氟性能研究[D];内蒙古工业大学;2009年

9 刘鹏;油田污水精细过滤腹膜材料粉煤灰改性研究[D];中国石油大学;2009年

10 孙明涛;改性粉煤灰及对偶氮染料废水的脱色性能研究[D];河北大学;2009年

，

本文编号：649413