磁性污泥生物炭对模拟废水中Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的去除机理研究
发布时间：2023-03-05 11:27
本研究主要采用生活污泥和零价纳米铁为原材料制备磁性污泥生物炭,应用于模拟废水中的Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的去除。Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)是一种具有代表性的水体有毒污染物,对动植物有很大的危害作用。因此,如何有效地处理含Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)废水,已成为当今的热点话题。由于铬和砷污染在水体中具有持续性、富集性、强烈的毒性和致癌性。目前,处理Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)废水有很多方法,包括氧化还原沉淀、离子交换、生物方法和吸附法等。吸附方法具有操作简便、效率高,运行稳定,成本低的优点,因此本文采用吸附法去除模拟废水中Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)。通过对初始pH值、生物炭的用量、初始Cr(Ⅵ)浓度、振荡时间和初始温度进行了实验研究,结果显示五个因素对Cr(Ⅵ)和Crtotal去除都有显著的影响,且Cr(Ⅵ)去除优于Crtotal。这表明,大量Cr(Ⅵ)先被还原成Cr(Ⅲ),然后再通过吸附被去除。Langmuir模型可以更好地描述Cr(Ⅵ)的去除,而Crtotal的去除更符合Freundlich模型。准二级动力模型R2大于...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与现状
1.1.1 我国水环境污染现状
1.1.2 水环境中铬、砷污染现状
1.2 铬、砷的性质与用途
1.2.1 铬的性质与用途
1.2.2 砷的性质与用途
1.3 含铬、砷废水的来源和危害
1.3.1 水环境中铬的来源和危害
1.3.2 水环境中砷的来源和危害
1.4 含铬和砷废水处理技术研究现状
1.4.1 含铬废水的处理技术研究现状
1.4.2 含砷废水的处理技术研究现状
1.5 污泥处理处置现状
1.5.1 国内污泥现状
1.5.2 污泥处理处置方法
1.5.3 污泥的资源化利用
1.6 生物炭处理含铬、砷废水的研究现状
1.6.1 生物炭的定义及性质
1.6.2 生物炭处理含铬、砷废水的研究现状
1.6.3 磁性纳米材料去除含铬砷废水的研究现状
1.7 课题研究内容和意义
1.7.1 研究内容
1.7.2 研究意义
1.8 技术路线
第2章 磁性污泥生物炭对铬的去除研究
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验药品与试剂
2.1.2 实验主要仪器设备
2.1.3 磁性污泥生物炭的制备
2.1.4 废水水样
2.2 实验方法
2.2.1 单因素吸附实验
2.2.2 吸附等温线实验
2.2.3 吸附动力学实验
2.2.4 zeta电位的测定
2.3 测定方法
2.3.1 Cr(Ⅵ)的测定
2.3.2 总铬的测定
2.4 数据分析
2.4.1 去除率和吸附量
2.4.2 吸附等温线、动力学和热力学
2.5 吸附前后表征方法
2.5.1 X射线衍射分析方法
2.5.2 扫描电镜及EDS分析
2.5.3 X射线光电子能谱分析
2.5.4 傅里叶红外(FTIR)光谱分析
2.5.5 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
2.6 结果与讨论
2.6.1 初始pH对铬去除的影响
2.6.2 溶液初始浓度对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.3 吸附时间对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.4 吸附剂投加量对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.5 温度对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.7 等温线
2.6.8 动力学
2.6.9 热力学
2.7 吸附前后表征分析
2.7.1 XRD分析
2.7.2 电镜扫描及EDS分析
2.7.3 红外光谱分析
2.7.4 XPS分析
2.7.5 GC-MS分析
2.8 去除六价铬的潜在机理分析
2.9 本章小结
第3章 磁性污泥生物炭对砷的去除研究
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验药品与试剂
3.1.2 实验主要仪器设备
3.1.3 磁性污泥生物炭的制备
3.1.4 废水水样
3.2 实验方法
3.3 As(Ⅴ)的测定方法
3.4 数据分析
3.4.1 去除率和吸附量
3.4.2 吸附等温线、动力学、热力学
3.5 吸附前后表征方法
3.6 结果与讨论
3.6.1 初始pH对As(Ⅴ)去除的影响
3.6.2 溶液初始浓度对As(Ⅴ)的影响
3.6.3 吸附时间对As(Ⅴ)的影响
3.6.4 吸附剂投加量对As(Ⅴ)的影响
3.6.5 温度对As(Ⅴ)的影响
3.6.6 等温线
3.6.7 动力学
3.6.8 热力学
3.7 吸附前后表征分析
3.7.1 X射线衍射分析
3.7.2 扫描电镜及EDS分析
3.7.3 傅里叶变换红外光谱分析
3.7.4 X射线光电子能谱分析
3.8 吸附后溶液和结晶体表征分析
3.8.1 溶液结晶体分析
3.8.2 溶液GC-MS分析
3.9 去除As(Ⅴ)的潜在机理分析
3.10 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
本文编号：3756107
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与现状
1.1.1 我国水环境污染现状
1.1.2 水环境中铬、砷污染现状
1.2 铬、砷的性质与用途
1.2.1 铬的性质与用途
1.2.2 砷的性质与用途
1.3 含铬、砷废水的来源和危害
1.3.1 水环境中铬的来源和危害
1.3.2 水环境中砷的来源和危害
1.4 含铬和砷废水处理技术研究现状
1.4.1 含铬废水的处理技术研究现状
1.4.2 含砷废水的处理技术研究现状
1.5 污泥处理处置现状
1.5.1 国内污泥现状
1.5.2 污泥处理处置方法
1.5.3 污泥的资源化利用
1.6 生物炭处理含铬、砷废水的研究现状
1.6.1 生物炭的定义及性质
1.6.2 生物炭处理含铬、砷废水的研究现状
1.6.3 磁性纳米材料去除含铬砷废水的研究现状
1.7 课题研究内容和意义
1.7.1 研究内容
1.7.2 研究意义
1.8 技术路线
第2章 磁性污泥生物炭对铬的去除研究
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验药品与试剂
2.1.2 实验主要仪器设备
2.1.3 磁性污泥生物炭的制备
2.1.4 废水水样
2.2 实验方法
2.2.1 单因素吸附实验
2.2.2 吸附等温线实验
2.2.3 吸附动力学实验
2.2.4 zeta电位的测定
2.3 测定方法
2.3.1 Cr(Ⅵ)的测定
2.3.2 总铬的测定
2.4 数据分析
2.4.1 去除率和吸附量
2.4.2 吸附等温线、动力学和热力学
2.5 吸附前后表征方法
2.5.1 X射线衍射分析方法
2.5.2 扫描电镜及EDS分析
2.5.3 X射线光电子能谱分析
2.5.4 傅里叶红外(FTIR)光谱分析
2.5.5 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
2.6 结果与讨论
2.6.1 初始pH对铬去除的影响
2.6.2 溶液初始浓度对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.3 吸附时间对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.4 吸附剂投加量对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.5 温度对Cr(Ⅵ)的影响
2.6.7 等温线
2.6.8 动力学
2.6.9 热力学
2.7 吸附前后表征分析
2.7.1 XRD分析
2.7.2 电镜扫描及EDS分析
2.7.3 红外光谱分析
2.7.4 XPS分析
2.7.5 GC-MS分析
2.8 去除六价铬的潜在机理分析
2.9 本章小结
第3章 磁性污泥生物炭对砷的去除研究
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验药品与试剂
3.1.2 实验主要仪器设备
3.1.3 磁性污泥生物炭的制备
3.1.4 废水水样
3.2 实验方法
3.3 As(Ⅴ)的测定方法
3.4 数据分析
3.4.1 去除率和吸附量
3.4.2 吸附等温线、动力学、热力学
3.5 吸附前后表征方法
3.6 结果与讨论
3.6.1 初始pH对As(Ⅴ)去除的影响
3.6.2 溶液初始浓度对As(Ⅴ)的影响
3.6.3 吸附时间对As(Ⅴ)的影响
3.6.4 吸附剂投加量对As(Ⅴ)的影响
3.6.5 温度对As(Ⅴ)的影响
3.6.6 等温线
3.6.7 动力学
3.6.8 热力学
3.7 吸附前后表征分析
3.7.1 X射线衍射分析
3.7.2 扫描电镜及EDS分析
3.7.3 傅里叶变换红外光谱分析
3.7.4 X射线光电子能谱分析
3.8 吸附后溶液和结晶体表征分析
3.8.1 溶液结晶体分析
3.8.2 溶液GC-MS分析
3.9 去除As(Ⅴ)的潜在机理分析
3.10 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
本文编号：3756107
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3756107.html
最近更新
教材专著
