發(fā)布時間：2025-04-26 23:34

　　論文基于Donnan滲析原理，采用均相陽離子交換膜分離去除廢水中常見的Cu²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺等重金屬離子，研究了實(shí)驗(yàn)運(yùn)行條件、重金屬離子和溶液的物理化學(xué)性質(zhì)對膜分離去除Cu²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺等重金屬離子效果的影響機(jī)制，膜的污染和清洗，以及膜離子交換重金屬離子的動力學(xué)和熱力學(xué)現(xiàn)象，構(gòu)建了離子交換膜化學(xué)反應(yīng)器并初步應(yīng)用于對重金屬離子分離去除實(shí)驗(yàn)。 研究發(fā)現(xiàn)離子交換膜在無外加電壓條件下能有效分離去除水中的Cu²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺等重金屬離子，當(dāng)重金屬離子濃度為0.0787mmol/L時，實(shí)驗(yàn)條件下，Cu²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺的去除率可分別高達(dá)85%、79%和75%。提高下列任一影響因素數(shù)值，如水溫、補(bǔ)償離子濃度、水力停留時間和攪拌速度，均會增加膜對重金屬離子的去除率，但增加到一定數(shù)值后再增加，對提高去除率無明顯...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 銅、錳、鋅等的性質(zhì)及其污染危害
        1.1.1 銅、錳、鋅的環(huán)境化學(xué)性質(zhì)
        1.1.2 銅、錳、鋅等重金屬污染狀況及危害
    1.2 銅、錳、鋅等重金屬離子的處理技術(shù)
        1.2.1 化學(xué)法
        1.2.2 物理化學(xué)法
        1.2.3 生物化學(xué)法
        1.2.4 常規(guī)處理重金屬離子方法的不足
    1.3 離子交換膜概述
        1.3.1 離子交換膜的發(fā)展歷史
        1.3.2 離子交換膜的結(jié)構(gòu)及基本性能
        1.3.3 離子交換膜的工作原理
    1.4 離子交換膜的應(yīng)用研究
        1.4.1 基于電滲析的應(yīng)用研究
        1.4.2 基于 Donnan 滲析的應(yīng)用研究
        1.4.3 膜的污染及清洗
    1.5 課題研究內(nèi)容及意義
        1.5.1 課題的提出背景及意義
        1.5.2 課題的研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)材料
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及原理
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        2.2.1 離子交換膜性能參數(shù)
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)藥劑
        2.2.4 檢測方法
第3章 膜的篩選及運(yùn)行參數(shù)對分離去除 Cu²⁺、Mn²⁺和 Zn²⁺的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)方法
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.2.1 可行性研究及膜的篩選
        3.2.2 運(yùn)行參數(shù)對分離去除效果的影響
        3.2.3 重金屬離子遷移機(jī)理及影響因素
    3.3 小結(jié)
第4章 離子性質(zhì)及離子共存對離子交換膜分離去除 Cu²⁺、Mn²⁺和 Zn²⁺的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)方法
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.2.1 重金屬水化離子半徑及原子序數(shù)對去除率的影響
        4.2.2 重金屬離子共存時互相干擾的分析
    4.3 小結(jié)
第5章 pH 值對離子交換膜分離去除 Cu²⁺的影響
    5.1 實(shí)驗(yàn)方法
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.2.1 給體液 Cu²⁺去除率隨時間變化規(guī)律
        5.2.2 給體液和受體液 pH 值隨時間變化規(guī)律及其影響
    5.3 小結(jié)
第6章 污染物對分離去除 Cu²⁺的影響及膜污染的清洗
    6.1 實(shí)驗(yàn)方法
    6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        6.2.1 無添加雜質(zhì)時陽離子交換膜去除 Cu²⁺的效果
        6.2.2 低溶解度無機(jī)顆粒物質(zhì)的影響
        6.2.3 天然有機(jī)物(腐殖酸)的影響
        6.2.4 氨水、乙二胺四乙酸的影響
        6.2.5 表面活性劑的影響
        6.2.6 易水解物質(zhì)(三氯化鐵)的影響
        6.2.7 長期運(yùn)行的膜污染實(shí)驗(yàn)
        6.2.8 膜清洗實(shí)驗(yàn)
        6.2.9 污染膜表面形態(tài)及元素分析
    6.3 小結(jié)
第7章 離子交換動力學(xué)及熱力學(xué)研究
    7.1 實(shí)驗(yàn)方法
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)用膜
        7.1.2 膜對 Cu²⁺飽和交換容量的測定方法
        7.1.3 離子交換動力學(xué)反應(yīng)速率的計算公式
        7.1.4 離子交換熱力學(xué)的計算公式
    7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        7.2.1 飽和交換容量
        7.2.2 離子交換動力學(xué)
        7.2.3 離子交換熱力學(xué)
    7.3 小結(jié)
第8章 離子交換膜化學(xué)反應(yīng)器的構(gòu)建及初步應(yīng)用
    8.1 實(shí)驗(yàn)方法
        8.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計尺寸及運(yùn)行原理
        8.1.2 實(shí)驗(yàn)方案
    8.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    8.3 小結(jié)
結(jié)論及建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及授權(quán)的專利)
附錄 B (攻讀博士學(xué)位期間所主持或參與的研究項(xiàng)目)



本文編號：4041536