轻质多孔矿物基复合材料处理含氟选矿废水的研究
发布时间：2023-03-07 20:52
随着工业的发展,氟及其化合物的应用日益广泛。工业生产过程中产生的含氟废水,不经过有效处理,排放后将会对水土环境造成污染并危害人体、动植物的健康。含氟废水的治理是国内外环保及卫生领域的重要任务。本研究旨在探讨采用吸附法及沉淀法-吸附法联合工艺处理含氟选矿废水的适宜条件。对制备的吸附材料进行了微观测试和结构表征,探讨了吸附机理。 以五种对氟具有一定去除效果的天然矿物,经特定工艺制备成轻质多孔可循环的吸附材料,以散失率和静态漂浮时间作为轻质多孔吸附材料的评价指标。通过单因素实验确定的吸附材料各组分最佳用量为：WA:WB:WC:WD:WE(质量比)=4：1：5：20：20,粘结剂(CMC-Na)添加量占各组分总质量的10%。通过实验,得出焙烧温度为800°C时,散失率和漂浮时间最佳,分别为0.67%和41h。 采用该轻质多孔吸附材料处理含氟选矿废水的适宜条件为：反应温度为25℃(常温),振荡频率为105r/min,轻质多孔材料用量为0.15g/mL(废水),pH值为1.02,反应时间为120min。轻质多孔材料对F-的去除率达95.80%,废水中剩余F-含量为150.84mg/L。应用研究表明...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 含氟废水的来源
1.2 氟化物的危害
1.2.1 氟对人体的影响
1.2.2 氟对动植物的影响
1.3 含氟废水的特点
1.4 我国含氟水的排放标准
1.5 国内外含氟废水处理技术研究进展
1.5.1 沉淀法
1.5.2 吸附法
1.5.3 其他方法
1.6 矿物材料在含氟废水处理中的应用
1.6.1 石灰石
1.6.2 石墨
1.6.3 硅藻土
1.6.4 沸石
1.6.5 膨润土
1.6.6 累托石
1.7 本课题研究的目的、意义和主要内容
1.7.1 研究目的与意义
1.7.2 拟采取的研究方法、技术路线
第2章 试验仪器、设备及分析方法
2.1 试验仪器与设备
2.2 试验材料
2.2.1 主要试剂
2.3 主要的表征测试方法
2.3.1 散失率的测定
2.3.2 静态漂浮时间的测试
2.3.3 X射线衍射分析(XRD)
2.3.4 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.5 比表面积、孔隙率的测定
2.3.6 抗压强度的测试
2.3.7 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
2.3.8 氟离子选择电极法分析
2.3.9 全谱直读电感耦合等离子发射光谱分析(ICP-AES)
2.4 含氟选矿废水处理实验分析方法
2.4.1 吸附实验
2.4.2 分析方法
2.4.3 氟离子去除率的计算
2.4.4 吸附材料的静态再生试验
2.4.5 吸附材料吸附量的计算
第3章 轻质多孔材料的制备
3.1 矿物原料的矿物学分析及预处理
3.1.1 组分A的矿物学分析及预处理
3.1.2 组分B的矿物学分析及预处理
3.1.3 组分C的矿物学分析及预处理
3.1.4 组分D的矿物学分析及预处理
3.1.5 组分E的矿物学分析及预处理
3.2 轻质多孔材料的制备
3.2.1 组分A与组分B添加比例影响分析
3.2.2 组分C添加量影响分析
3.2.3 粘结剂添加量影响分析
3.2.4 组分D添加量影响分析
3.2.5 组分E添加量影响分析
3.2.6 焙烧温度影响分析
3.3 本章小结
第4章 轻质多孔材料处理含氟选矿废水的研究
4.1 含氟选矿废水的初始浓度检测
4.2 吸附处理高氟选矿废水的研究
4.2.1 轻质多孔材料用量的影响分析
4.2.2 pH值的影响分析
4.2.3 反应时间的影响分析
4.2.4 轻质多孔材料再生利用试验研究
4.2.5 吸附处理结果检测分析
4.3 石灰沉淀-吸附处理含氟选矿废水的研究
4.3.1 石灰沉淀除氟实验研究
4.3.2 轻质多孔材料吸附除氟实验研究
4.3.3 沉淀-吸附结果检测分析
4.4 吸附法与沉淀-吸附法处理效果对比
4.5 本章小结
第5章 吸附材料的表征及吸附机理研究
5.1 轻质多孔吸附材料物理性能测试
5.2 轻质多孔吸附材料表征分析
5.2.1 轻质多孔吸附材料的SEM分析
5.2.2 轻质多孔吸附材料的FTIR分析
5.2.3 轻质多孔吸附材料再生使用5次后的SEM分析
5.3 轻质多孔吸附材料对氟离子吸附机理研究
5.3.1 轻质多孔吸附材料对氟离子的吸附等温线
5.3.2 轻质多孔吸附材料对氟离子的吸附动力学研究
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
附录：攻读硕士学位期间发表的论文
完成和参与的科研项目
本文编号：3757870
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 含氟废水的来源
1.2 氟化物的危害
1.2.1 氟对人体的影响
1.2.2 氟对动植物的影响
1.3 含氟废水的特点
1.4 我国含氟水的排放标准
1.5 国内外含氟废水处理技术研究进展
1.5.1 沉淀法
1.5.2 吸附法
1.5.3 其他方法
1.6 矿物材料在含氟废水处理中的应用
1.6.1 石灰石
1.6.2 石墨
1.6.3 硅藻土
1.6.4 沸石
1.6.5 膨润土
1.6.6 累托石
1.7 本课题研究的目的、意义和主要内容
1.7.1 研究目的与意义
1.7.2 拟采取的研究方法、技术路线
第2章 试验仪器、设备及分析方法
2.1 试验仪器与设备
2.2 试验材料
2.2.1 主要试剂
2.3 主要的表征测试方法
2.3.1 散失率的测定
2.3.2 静态漂浮时间的测试
2.3.3 X射线衍射分析(XRD)
2.3.4 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.5 比表面积、孔隙率的测定
2.3.6 抗压强度的测试
2.3.7 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
2.3.8 氟离子选择电极法分析
2.3.9 全谱直读电感耦合等离子发射光谱分析(ICP-AES)
2.4 含氟选矿废水处理实验分析方法
2.4.1 吸附实验
2.4.2 分析方法
2.4.3 氟离子去除率的计算
2.4.4 吸附材料的静态再生试验
2.4.5 吸附材料吸附量的计算
第3章 轻质多孔材料的制备
3.1 矿物原料的矿物学分析及预处理
3.1.1 组分A的矿物学分析及预处理
3.1.2 组分B的矿物学分析及预处理
3.1.3 组分C的矿物学分析及预处理
3.1.4 组分D的矿物学分析及预处理
3.1.5 组分E的矿物学分析及预处理
3.2 轻质多孔材料的制备
3.2.1 组分A与组分B添加比例影响分析
3.2.2 组分C添加量影响分析
3.2.3 粘结剂添加量影响分析
3.2.4 组分D添加量影响分析
3.2.5 组分E添加量影响分析
3.2.6 焙烧温度影响分析
3.3 本章小结
第4章 轻质多孔材料处理含氟选矿废水的研究
4.1 含氟选矿废水的初始浓度检测
4.2 吸附处理高氟选矿废水的研究
4.2.1 轻质多孔材料用量的影响分析
4.2.2 pH值的影响分析
4.2.3 反应时间的影响分析
4.2.4 轻质多孔材料再生利用试验研究
4.2.5 吸附处理结果检测分析
4.3 石灰沉淀-吸附处理含氟选矿废水的研究
4.3.1 石灰沉淀除氟实验研究
4.3.2 轻质多孔材料吸附除氟实验研究
4.3.3 沉淀-吸附结果检测分析
4.4 吸附法与沉淀-吸附法处理效果对比
4.5 本章小结
第5章 吸附材料的表征及吸附机理研究
5.1 轻质多孔吸附材料物理性能测试
5.2 轻质多孔吸附材料表征分析
5.2.1 轻质多孔吸附材料的SEM分析
5.2.2 轻质多孔吸附材料的FTIR分析
5.2.3 轻质多孔吸附材料再生使用5次后的SEM分析
5.3 轻质多孔吸附材料对氟离子吸附机理研究
5.3.1 轻质多孔吸附材料对氟离子的吸附等温线
5.3.2 轻质多孔吸附材料对氟离子的吸附动力学研究
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
附录：攻读硕士学位期间发表的论文
完成和参与的科研项目
本文编号：3757870
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