【摘要】：氟是在自然環(huán)境中分布較為廣泛的元素,主要是以氟離子的形式存在于水源和土壤中,它與人類健康關(guān)系密切。適量的氟對(duì)人體健康有益處,但過量的氟會(huì)使人體氟中毒,氟對(duì)人體健康體現(xiàn)出雙重性。地方性的氟中毒現(xiàn)象誘因多為飲水型高氟水,在我國表現(xiàn)出發(fā)病地區(qū)廣,病人數(shù)量多,治理難度大等特點(diǎn)。它對(duì)人民身體健康有著負(fù)面的影響,從而成為一個(gè)亟待解決的問題。本文介紹了國內(nèi)外多種除氟方法,在此基礎(chǔ)上選取無毒無害、價(jià)格低廉、儲(chǔ)量豐富的蛭石作為氟吸附控制技術(shù)的研究材料,通過對(duì)蛭石進(jìn)行鹽酸改性和負(fù)載改性處理,并進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn),探究吸附過程中單因素對(duì)氟吸附量的影響。首先,以微波膨脹蛭石為原材料,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,蛭石細(xì)度為150目、鹽酸濃度為6mol/L時(shí)得到較好的改性效果。鹽酸改性蛭石對(duì)氟的吸附性能明顯提高。在鹽酸改性蛭石吸附氟的實(shí)驗(yàn)中,最優(yōu)吸附條件:NaF溶液濃度為30mg/g,吸附溫度為20℃,pH值6~7,NaF溶液與膨脹蛭石的固液比1:50,吸附平衡時(shí)間為2h。與原蛭石和微波膨脹蛭石相比,鹽酸改性蛭石對(duì)氟的吸附量為0.96mg/g,提高顯著。從表征結(jié)果顯示,鹽酸改性蛭石后,蛭石結(jié)構(gòu)并沒有破壞,晶片發(fā)生破裂,層間陽離子溶出并出現(xiàn)大量凹坑和孔隙,大大提高了對(duì)氟的吸附量。鹽酸改性蛭石進(jìn)行除氟,雖吸附量得到較大提升,但除氟率為64.03%。離我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)中氟含量的要求存在較大的差距,在此基礎(chǔ)上,對(duì)其負(fù)載改性進(jìn)一步加強(qiáng)其吸附能力,以達(dá)到較優(yōu)的吸附效果。為此,文章在鹽酸改性蛭石基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行負(fù)載改性。通過篩選,確定選取Al_2(SO_4)_3、FeCl_3、CaCl_2、MgCl_2、殼聚糖為負(fù)載劑。通過吸附試驗(yàn),在5種負(fù)載改性劑中Al_2(SO_4)_3改性蛭石對(duì)氟的吸附效果最好。NaF溶液初始濃度為30mg/L,用溶液濃度為0.06mol/L的Al_2(SO_4)_3對(duì)鹽酸改性蛭石進(jìn)行負(fù)載改性處理后,40min其對(duì)氟的吸附量達(dá)1.47 mg/g,除氟率98.29%,溶液中剩余NaF濃度只有0.73mg/L,小于1mg/L,達(dá)到國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。負(fù)載改性后的蛭石仍保持了蛭石原有的結(jié)構(gòu)和框架特征。蛭石經(jīng)負(fù)載改性后,溶液中的離子交換到蛭石的外表面及孔穴的內(nèi)表面上。蛭石的表面覆蓋大量的微粒,改性后蛭石表面變的粗糙不平,增加了蛭石的活性位點(diǎn),形成吸附活性中心,從而提高了蛭石的吸附性能。經(jīng)研究可以看出,Al_2(SO_4)_3負(fù)載改性蛭石對(duì)氟的吸附過程中,除了物理吸附、還存在化學(xué)吸附和離子交換吸附,三者共同作用,從而對(duì)氟的吸附性能提升顯著,且蛭石價(jià)格較低,在除氟應(yīng)用方面具有廣闊的前景。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU991.2
【圖文】：

圖 2-1 氟離子標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2-1 Standard curve of fluoride ionE=54.32lgCF +9.84，R2=0.9996，曲線的線標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。分析

圖 3-1 鹽酸濃度對(duì) F-吸附量的影響g.3-1 Effect of HCl concentration on the adsorbing capacity o的鹽酸改性蛭石，對(duì) F-的吸附量如圖 3-1 所示，隨-的吸附量升高。其中當(dāng) HCl 濃度達(dá)到 6 mol/L 時(shí)，為 0.96 mg/g。用 HCl 浸泡后，蛭石晶片破裂，形

圖 3-2 改性蛭石的細(xì)度對(duì) F-吸附量的影響ig.3-2 Effect of fineness on the adsorbing capacity of by vermiculit以看出，目數(shù)對(duì)鹽酸改性蛭石吸附性能影響很大，蛭石ˉ的吸附量先升高然后降低。50 目至 150 目時(shí)，鹽酸改蛭石目數(shù)為 150 目時(shí)，吸附量達(dá)到 0.93 mg/g 左右，隨

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張曉曦;;活性炭纖維電吸附法去除飲用水氟離子方法探究[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2015年06期

2 王麗娟;吳年;呂國誠;廖立兵;魏耀祖;梅樂夫;;蛭石的層電荷調(diào)控及機(jī)理研究[J];人工晶體學(xué)報(bào);2014年12期

3 蔣爭明;于旭彪;胡蕓;任源;李雪輝;韋朝海;;酸化蛭石的表面有機(jī)修飾及其對(duì)疏水性微污染物的吸附[J];環(huán)境科學(xué);2013年07期

4 彭同江;丁文金;孫紅娟;陳吉明;;熱處理制度對(duì)溫石棉尾礦微晶玻璃析晶行為的影響[J];礦物學(xué)報(bào);2013年02期

5 毛雁升;夏新福;梁鴻;楊建榮;龔曉武;;新疆蛭石化學(xué)改性處理技術(shù)的研究[J];石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年05期

6 陳文;陳東;劉林艷;;鋯改性沸石的動(dòng)態(tài)除氟研究[J];非金屬礦;2012年04期

7 蔡莉;劉建;胡希華;;接枝改性聚丙烯酰胺凝膠的制備與除氟性能研究[J];應(yīng)用化工;2012年02期

8 王立東;胡銀磊;;含氟污水治理研究現(xiàn)狀及展望[J];化工技術(shù)與開發(fā);2011年06期

9 熊祥祖;杜文;徐彪;胡利峰;;低濃度含氟廢水的粉煤灰綜合處理[J];武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

10 苗朝;彭同江;;微波法制備膨脹蛭石的試驗(yàn)研究[J];非金屬礦;2010年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 TRAN LY TUONG（陳理想）;有機(jī)粘土礦物的制備與表征及其對(duì)重金屬吸附性能的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 于旭彪;蛭石基吸附材料的制備、改性及其對(duì)水中有機(jī)污染物的分離機(jī)理[D];華南理工大學(xué);2011年

3 曹井國;組合微濾工藝去除水中特殊污染物的研究[D];天津大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李文翠;凹凸棒土改性條件的探究及對(duì)污水中重金屬離子的去除研究[D];沈陽師范大學(xué);2018年

2 李盼盼;二維蛭石基催化劑的制備及其在合成氣甲烷化中的應(yīng)用[D];石河子大學(xué);2017年

3 陳彥紅;殼聚糖調(diào)控納米鈣氧化物的制備及其對(duì)水中氟離子高效凈化研究[D];東華大學(xué);2017年

4 程偉強(qiáng);鋁溶膠改性粉煤灰沸石吸附氟離子及其動(dòng)力學(xué)研究[D];東華理工大學(xué);2016年

5 陸振華;高氟含磷廢水混凝處理及其污泥資源化研究[D];蘇州大學(xué);2015年

6 李莉;含膨脹晶層礦物納米復(fù)合物對(duì)鄰苯二甲酸酯的吸附作用[D];西南科技大學(xué);2015年

7 肖益群;改性稻稈與改性蛭石協(xié)同處理U（Ⅵ）的行為及機(jī)理研究[D];南華大學(xué);2015年

8 龍航;乙胺改性粘土礦物對(duì)銫吸附性能的研究[D];華南理工大學(xué);2014年

9 安向靜;改性蛭石對(duì)HgCl_2吸附性能研究及對(duì)乙炔氫氯化催化性能初探[D];石河子大學(xué);2014年

10 劉宋文;活性炭負(fù)載活性氧化鋁復(fù)合除氟材料的制備及其除氟性能的研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2775740