基于疏水性成分分离提高焦化废水的可生化性

发布时间：2024-02-25 14:23

　　中国是世界上焦炭第一生产和出口大国，每年产生的焦化废水量超过2亿吨，废水含有大量毒性、难降解有机污染物，这些物质不仅会导致生物处理单元水力停留时间（HRT）的延长，部分污染物还会通过挥发、污泥吸附以及尾水进入到自然环境而造成更为严重的生态风险。吸附法因可快速削减废水毒性且工艺灵活简便，作为预处理技术可快速调控废水的水质结构，提高焦化废水的可生化性，降低废水生物处理难度和能耗。 蛭石是一种天然的廉价黏土矿物，作为吸附剂具有明显的成本优势。由于天然蛭石的亲水性，以及有机插层蛭石存在比表面积低、负载不均等问题，限制了此类材料疏水性吸附性能的进一步提高。本文通过选择性酸浸的方法预处理天然蛭石，以三甲基氯硅烷(CTMS)和三乙基氯硅烷(CTES)对其进行表面有机修饰，利用FTIR、BET、SEM和热重等方法对材料进行表征，并对其吸附性能进行考察。主要结果有： （1）以疏水性有机微污染物邻苯二甲酸二乙酯（DEP）为测试目标，考察材料的吸附性能。在本实验条件下，测得CTES改性酸化蛭石、CTMS改性酸化蛭石和有机插层蛭石对DEP的吸附量分别为63.7、51.2和15.7mg·g-1，证明有机修饰后的...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 焦化废水的水质及处理现状
        1.1.1 焦化废水的来源
        1.1.2 焦化废水的水质特征
        1.1.3 焦化废水的预处理方法
    1.2 蛭石
        1.2.1 蛭石概况
        1.2.2 天然蛭石
        1.2.3 有机插层蛭石
        1.2.4 酸化蛭石
        1.2.5 有机改性酸化蛭石
    1.3 研究意义和内容
        1.3.1 研究目的和意义
        1.3.2 研究内容
第二章 酸化蛭石的表面有机修饰及其对疏水性微污染物的吸附
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 酸化蛭石的疏水化改性
        2.1.3 有机插层蛭石的制备
        2.1.4 材料表征
        2.1.5 吸附实验
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 材料表征
        2.2.2 吸附动力学
        2.2.3 吸附等温曲线
        2.2.4 有机负载均匀性对吸附过程的影响
    2.3 结论
第三章 有机物疏水性在吸附过程中的作用机制
    3.1 实验材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 实验方法
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 吸附动力学
        3.2.2 等温吸附曲线
        3.2.3 logKow对疏水性有机物的吸附影响
    3.3 与其他改性酸化粘土的对比
    3.4 结论
第四章 混合体系中有机蛭石的疏水性靶向吸附功能
    4.1 实验材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验分析仪器
        4.1.3 实验方法
    4.2 实验结果与讨论
    4.3 结论
第五章 有机蛭石对焦化废水的吸附
    5.1 实验仪器与方法
        5.1.1 实验仪器
        5.1.2 废水来源
        5.1.3 实验方法
        5.1.4 分析方法
    5.2 实验结果
        5.2.1 吸附实验
        5.2.2 吸附前后水样的厌氧降解实验
        5.2.3 吸附前后水样的紫外-可见吸收光谱分析
        5.2.4 吸附前后水样的三维荧光光谱分析
        5.2.5 吸附剂吸附的组分分析
        5.2.6 机理分析
    5.3 结论
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3910443