磁性污泥基吸附剂的制备和对于去除水中四环素的研究

发布时间：2018-05-30 22:45

本文选题：磁性污泥基吸附剂 + 共沉淀法　；参考：《哈尔滨工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：污水污泥是水处理过程中的残余的物质,其中含有大量的污染组分,而且污水污泥的产量庞大,要是处理不正确可能会产生潜在的危害,因此,污水污泥的处理受到了越来越多的关注。本文考虑了污泥的利用问题和吸附剂的回收问题,以污水污泥为原料,通过将污泥进行热解处理从而制备污泥基吸附剂。但是,以剩余污泥为原材料制备的污泥基吸附剂,在进行吸附试验的时候,会遇到很多的问题,最严重的问题即为分离困难,难以回收利用。因此,解决污泥基吸附剂的分离回收困难具有重要的意义。本文利用共沉淀的方法在污泥基吸附剂的表面负载四氧化三铁纳米粒子,制备成磁性污泥基吸附剂,然后该吸附剂被用来去除水中的污染物,如四环素。与以前制备的污泥基吸附剂相比,最突出的优点就是,该磁性污泥基吸附剂表现出的优势,一方面,它的多孔结构可以更好的去除目标污染物;另一方面,由于在污泥基吸附剂表面负载了纳米四氧化三铁,所以该吸附剂具有磁性,给之加磁场,有利于对粉末材料进行分离,解决了材料对于处理水的污染问题,同时也有利于材料的回收利用。通过一系列实验对污泥基吸附剂与铁盐的质量比进行条件优化,并对磁性污泥基吸附剂进行表征,分析吸附剂的表面特性,并将磁性污泥基吸附剂用于去除水中的四环素,通过对污泥基吸附剂做吸附等温线、吸附动力学模型,探究其吸附机理。通过共沉淀的方法将磁性四氧化三铁负载在污泥基吸附剂的表面,通过对其碘值和亚甲基蓝值的分析得出,表面添加了磁性四氧化三铁并不能阻塞污泥基吸附剂的孔结构。磁性污泥基吸附剂上的孔多数为中孔,通过分析吸附剂的孔结构得出,磁性污泥基吸附剂的比表面积和孔体积明显比污泥基吸附剂的多,说明其上负载四氧化三铁有利于增加污泥基吸附剂的比表面积和孔体积,主要是因为磁性四氧化三铁纳米粒子由于尺寸在纳米范围,因此具有较大的比表面积,当其负载在污泥基吸附剂表面时,会增加吸附剂本身的比表面积,由于其在污泥基吸附剂表面发生团聚,其结构比较疏松,因此含有很多的孔结构,因此会增加污泥基吸附剂的孔体积。在热解终温为750℃,污泥基吸附剂与铁盐的质量比为0.1时制备的磁性污泥基吸附剂的效果最好。磁性污泥基吸附剂对于四环素的去除,在p H值为4时磁性污泥基吸附剂的投加量在2.5g/l时,其吸附效能最好,其最大的吸附容量为25.18mg/g。在实验中可以看到,随着吸附剂的投加量的不断增加,对于四环素去除的效果也越来越好,主要是因为吸附剂不断增加,则其吸附位点也会不断增加,则增大了四环素与磁性污泥基吸附剂的碰撞机率,因此对于四环素的去除效果越来越好。但随着吸附剂投加量的增加,其吸附容量会逐渐减少,主要是因为吸附剂的投加量增大,其比表面积和吸附位点会增加,而四环素的浓度不变,所以会降低其吸附位点的利用效率所以,其吸附容量会减少。磁性污泥基吸附剂对于四环素的去除更符合准二级动力学模型,因此可以得出该吸附过程更倾向于化学吸附。通过建立磁性污泥基吸附剂去除四环素的吸附等温线模型,对等温线模型进行拟合,发现Freundlich吸附等温模型更适合磁性污泥基吸附剂去除四环素。
[Abstract]:The invention relates to a sludge - based adsorbent prepared from waste sludge as raw material . The adsorption capacity of the magnetic sludge - based adsorbent is better than that of the magnetic sludge - based adsorbent . The adsorption capacity of the magnetic sludge - based adsorbent is better than that of the magnetic sludge - based adsorbent .
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703;TQ424

【参考文献】