生物聚合物載鐵吸附劑強化去除水中微量銻的研究
發(fā)布時間:2023-05-14 07:01
中國是一個產(chǎn)銻大國,因此銻污染的問題日益嚴(yán)重,銻污染的治理越來越受到各界的廣泛關(guān)注。常規(guī)的水處理方法對于治理高濃度的含銻廢水效果較好,能夠快速降低銻污染的濃度。但隨著對銻污染的認(rèn)識及其排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,常規(guī)方法已發(fā)現(xiàn)難以滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn),造成對人類健康和環(huán)境污染的具體潛在威脅。當(dāng)務(wù)之急,亟需開發(fā)一種能夠有效處理微量含銻廢水的方法。本研究采用課題組研發(fā)的生物聚合物載鐵吸附劑(CS/CA-Fe),處理水中不同形態(tài)的銻,研究其吸附性能與機理;同時,研究水中金屬陽離子引起的吸附劑表面特性及其對水中銻的吸附性能的影響;詳細(xì)地探討了金屬陽離子強化吸附除銻的機理。在靜態(tài)吸附條件的基礎(chǔ)上,將吸附劑填充于吸附柱中,模擬含銻廢水,對動態(tài)吸附柱的條件參數(shù)也進行了考察。本課題首先對比研究了CS/CA-Fe對水中兩種價態(tài)的無機銻,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附行為,包括溶液pH和競爭離子對吸附行為的影響,吸附動力學(xué)和熱力學(xué),以及吸附劑的再生性能。結(jié)果表明,隨著溶液pH值的逐漸升高,Sb(Ⅴ)去除效果逐漸降低,pH為4時吸附效果較好;但Sb(Ⅲ)的去除效率受pH的影響較小。不同價態(tài)競爭離子的實驗結(jié)果表明,隨著競爭離子...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 水中銻污染的來源與危害
1.2 水中除銻的研究現(xiàn)狀
1.2.1 混凝沉淀法
1.2.2 離子交換法
1.2.3 膜分離法
1.2.4 電化學(xué)法
1.2.5 生物法
1.2.6 吸附法
1.3 殼聚糖在水處理中的應(yīng)用
1.3.1 殼聚糖的特性
1.3.2 殼聚糖在水處理中的應(yīng)用
1.4 含鐵復(fù)合材料在水處理中的應(yīng)用
1.5 選題的依據(jù)和意義
1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.6.1 研究內(nèi)容
1.6.2 技術(shù)路線圖
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗儀器和試劑
2.1.1 主要儀器
2.1.2 化學(xué)藥劑
2.2 吸附劑的制備
2.3 表征方法
2.3.1 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析(FTIR)
2.3.2 電子掃描顯微鏡(SEM)
2.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3.4 Zeta電位分析
2.4 吸附實驗
2.4.1 不同形態(tài)銻吸附特性實驗
2.4.2 陽離子協(xié)同吸附實驗
2.4.3 動態(tài)吸附柱實驗
2.4.4 再生實驗
2.4.5 分析測試方法
2.5 數(shù)據(jù)分析
2.5.1 銻吸附的相關(guān)計算
2.5.2 吸附動力學(xué)
2.5.3 吸附平衡與吸附等溫線
第三章 CS/CA-Fe對Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附對比研究
3.1 表征分析
3.1.1 掃描電鏡
3.1.2 CS/CA-Fe表面官能團
3.1.3 CS/CA-Fe在水中的等電點
3.2 CS/CA-Fe對兩種形態(tài)銻的吸附特性
3.2.1 吸附劑投量
3.2.2 不同形態(tài)銻在各pH下的吸附規(guī)律
3.2.3 競爭離子對不同形態(tài)銻的吸附性能影響
3.2.4 不同形態(tài)銻的吸附動力學(xué)
3.2.5 不同形態(tài)銻的吸附等溫線
3.3 針對不同形態(tài)銻的吸附劑再生方法
3.3.1 再生劑的選擇
3.3.2 不同形態(tài)銻的吸附劑重復(fù)使用效率
3.4 不同形態(tài)銻的吸附機理
3.4.1 XPS分析
3.4.2 Sb(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)在CS/CA-Fe表面的競爭關(guān)系
3.5 CS/CA-Fe吸附柱實驗
3.5.1 吸附柱的穿透曲線
3.5.2 空床接觸時間
3.5.3 pH值
3.5.4 填料高度
3.5.5 初始濃度
3.5.6 吸附柱的再生
3.6 本章小結(jié)
第四章 金屬陽離子強化CS/CA-Fe對銻的吸附研究
4.1 多種金屬陽離子對Sb(Ⅴ)吸附性能的影響
4.2 Cu2+對Sb(Ⅴ)的吸附性能影響
4.2.1 Cu2+濃度對吸附性能的影響
4.2.2 Cu2+共存時Sb(Ⅴ)的吸附動力學(xué)
4.2.3 Cu2+共存時對Sb(Ⅴ)的吸附等溫線
4.2.4 Cu2+共存時不同pH下的Sb(Ⅴ)吸附規(guī)律
4.2.5 Cu2+與Sb(Ⅴ)吸附順序?qū)ξ搅康挠绊?br> 4.3 陽離子強化CS/CA-Fe除銻的吸附機理
4.3.1 吸附前后pH變化
4.3.2 吸附前后XPS分析
4.4 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
圖表目錄
致謝
作者簡介
本文編號:3817418
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 水中銻污染的來源與危害
1.2 水中除銻的研究現(xiàn)狀
1.2.1 混凝沉淀法
1.2.2 離子交換法
1.2.3 膜分離法
1.2.4 電化學(xué)法
1.2.5 生物法
1.2.6 吸附法
1.3 殼聚糖在水處理中的應(yīng)用
1.3.1 殼聚糖的特性
1.3.2 殼聚糖在水處理中的應(yīng)用
1.4 含鐵復(fù)合材料在水處理中的應(yīng)用
1.5 選題的依據(jù)和意義
1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.6.1 研究內(nèi)容
1.6.2 技術(shù)路線圖
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗儀器和試劑
2.1.1 主要儀器
2.1.2 化學(xué)藥劑
2.2 吸附劑的制備
2.3 表征方法
2.3.1 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析(FTIR)
2.3.2 電子掃描顯微鏡(SEM)
2.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3.4 Zeta電位分析
2.4 吸附實驗
2.4.1 不同形態(tài)銻吸附特性實驗
2.4.2 陽離子協(xié)同吸附實驗
2.4.3 動態(tài)吸附柱實驗
2.4.4 再生實驗
2.4.5 分析測試方法
2.5 數(shù)據(jù)分析
2.5.1 銻吸附的相關(guān)計算
2.5.2 吸附動力學(xué)
2.5.3 吸附平衡與吸附等溫線
第三章 CS/CA-Fe對Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附對比研究
3.1 表征分析
3.1.1 掃描電鏡
3.1.2 CS/CA-Fe表面官能團
3.1.3 CS/CA-Fe在水中的等電點
3.2 CS/CA-Fe對兩種形態(tài)銻的吸附特性
3.2.1 吸附劑投量
3.2.2 不同形態(tài)銻在各pH下的吸附規(guī)律
3.2.3 競爭離子對不同形態(tài)銻的吸附性能影響
3.2.4 不同形態(tài)銻的吸附動力學(xué)
3.2.5 不同形態(tài)銻的吸附等溫線
3.3 針對不同形態(tài)銻的吸附劑再生方法
3.3.1 再生劑的選擇
3.3.2 不同形態(tài)銻的吸附劑重復(fù)使用效率
3.4 不同形態(tài)銻的吸附機理
3.4.1 XPS分析
3.4.2 Sb(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)在CS/CA-Fe表面的競爭關(guān)系
3.5 CS/CA-Fe吸附柱實驗
3.5.1 吸附柱的穿透曲線
3.5.2 空床接觸時間
3.5.3 pH值
3.5.4 填料高度
3.5.5 初始濃度
3.5.6 吸附柱的再生
3.6 本章小結(jié)
第四章 金屬陽離子強化CS/CA-Fe對銻的吸附研究
4.1 多種金屬陽離子對Sb(Ⅴ)吸附性能的影響
4.2 Cu2+對Sb(Ⅴ)的吸附性能影響
4.2.1 Cu2+濃度對吸附性能的影響
4.2.2 Cu2+共存時Sb(Ⅴ)的吸附動力學(xué)
4.2.3 Cu2+共存時對Sb(Ⅴ)的吸附等溫線
4.2.4 Cu2+共存時不同pH下的Sb(Ⅴ)吸附規(guī)律
4.2.5 Cu2+與Sb(Ⅴ)吸附順序?qū)ξ搅康挠绊?br> 4.3 陽離子強化CS/CA-Fe除銻的吸附機理
4.3.1 吸附前后pH變化
4.3.2 吸附前后XPS分析
4.4 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
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致謝
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本文編號:3817418
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