本文選題：大孔陰離子交換樹脂 + 吸附�。� 參考：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著給水處理技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)飲用水水質(zhì)的重視,臭氧在飲用水處理中的應(yīng)用日益廣泛,但是近年來(lái)的研究表明臭氧消毒會(huì)產(chǎn)生許多消毒副產(chǎn)物。如果水體中含有一定濃度的溴離子,經(jīng)臭氧氧化后將生成副產(chǎn)物溴酸鹽,會(huì)對(duì)人體帶來(lái)一定的危害。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)已將溴酸鹽定為2B級(jí)(較高致癌可能性)的潛在致癌物,我國(guó)新修訂出臺(tái)的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)明確規(guī)定,飲用水中的溴酸鹽含量不得超過(guò)10μg/L。因此,尋求有效的去除飲用水中經(jīng)臭氧消毒形成的溴酸鹽的方法迫在眉睫。大孔陰離子交換樹脂作為一種高效吸附劑在去除氮磷方面取得良好成果,本文以D201大孔陰離子交換樹脂為吸附劑,研究了樹脂對(duì)溴酸鹽的靜態(tài)吸附特征和動(dòng)態(tài)吸附行為。D201大孔陰離子交換樹脂去除溴酸鹽的靜態(tài)研究主要包括樹脂劑量、反應(yīng)時(shí)間、初始濃度、p H、溫度和共存離子等單因素對(duì)溴酸鹽去除的影響,吸附過(guò)程的動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)和等溫線分析,以及飽和樹脂的再生研究。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明:樹脂對(duì)溴酸鹽的去除能力隨樹脂投加量的增加而增加,樹脂對(duì)溴酸根的吸附在5個(gè)小時(shí)左右能夠達(dá)到吸附平衡,增加初始濃度能加快溴酸根在樹脂上的吸附速度,p H值在4.50-9.92范圍內(nèi),出水溴酸根濃度均能夠達(dá)到10μg/L以下,溫度升高有利于樹脂對(duì)溴酸根的吸附,共存離子對(duì)樹脂吸附溴酸根影響的大小符合NO3-SO42-Cl-。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)表明擬一階動(dòng)力學(xué)(R20.95)能更好的描述溴酸根在樹脂上的吸附。樹脂對(duì)溴酸根的吸附等溫線能夠用Freundlich和Redlich Peterson模型良好擬合。熱力學(xué)研究結(jié)果顯示吉布斯自由能ΔG°0,表明溴酸根在樹脂上的吸附是自發(fā)的、熱力學(xué)可行的,焓變值ΔH°0表明溴酸根在樹脂上的吸附是一個(gè)吸熱的過(guò)程。飽和樹脂經(jīng)再生五次,仍然有96%的去除效果。此外,本課題還研究了流速、柱高和初始濃度等對(duì)D201大孔陰離子交換樹脂動(dòng)態(tài)吸附溴酸根離子的影響,采用Thomas模型和Yoon-Nelson模型對(duì)溴酸根在D201大孔陰離子交換樹脂上的動(dòng)態(tài)吸附行為進(jìn)行分析。研究表明:較低的流速、適當(dāng)較高的吸附柱高度和較低的進(jìn)水濃度,能使樹脂對(duì)溴酸根有較好的處理效果。采用Thomas模型和Yoon-Nelson模型對(duì)D201大孔陰離子交換樹脂對(duì)溴酸根離子的動(dòng)態(tài)穿透過(guò)程進(jìn)行擬合,擬合的穿透曲線與實(shí)驗(yàn)所測(cè)的點(diǎn)擬合度較高,擬合的相關(guān)系數(shù)均在0.98以上,由Thomas模型計(jì)算得到的吸附量與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的吸附量存在一定的差距,由Yoon-Nelson模型得到的達(dá)到50%吸附的時(shí)間與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的時(shí)間接近。
[Abstract]:With the development of water treatment technology and the importance of drinking water quality, ozone is widely used in drinking water treatment. However, recent studies show that ozone disinfection can produce many disinfection by-products. If there is a certain concentration of bromine ion in the water body, the by-product bromate will be formed after ozone oxidation, which will bring certain harm to human body. The International Agency for Research on Cancer has designated bromate as a potential carcinogen of Class 2B (higher carcinogenic possibility). The newly revised "Sanitary Standards for drinking Water" (GB5749-2006) clearly stipulates that the content of bromate in drinking water should not exceed 10 渭 g / L. Therefore, it is urgent to seek an effective method to remove bromate formed by ozone disinfection in drinking water. Macroporous anion exchange resin as a high efficiency adsorbent has achieved good results in nitrogen and phosphorus removal. In this paper, D201 macroporous anion exchange resin was used as adsorbent. The static adsorption characteristics and dynamic adsorption behavior of bromate by resin. D201 macroporous anion exchange resin were used to remove bromate. The effects of the initial concentration of pH, temperature and coexisting ions on the removal of bromate, the kinetics, thermodynamics and isotherm analysis of adsorption process, and the regeneration of saturated resin were studied. The results of static adsorption experiments show that the removal capacity of bromate increases with the increase of resin dosage, and the adsorption equilibrium of bromate can be achieved in about 5 hours. Increasing the initial concentration can accelerate the adsorption rate of bromate on the resin in the range of 4.50-9.92, and the bromate concentration in the effluent can reach below 10 渭 g / L, and the increase of temperature is favorable to the adsorption of bromate on the resin. The effect of coexisting ions on the adsorption of bromate on the resin is consistent with that of no _ 3-SO _ 4 _ 2-Cl-. Kinetic data show that pseudo-first-order kinetic R20.95) can better describe the adsorption of bromate on resin. The adsorption isotherms of bromate can be well fitted by Freundlich and Redlich Peterson models. The thermodynamic results show that the Gibbs free energy 螖 G 擄0 shows that the adsorption of bromate on the resin is spontaneous and thermodynamics is feasible. The enthalpy variation 螖 H 擄0 indicates that the adsorption of bromate on the resin is an endothermic process. The saturated resin was regenerated five times, and the removal rate was 96%. In addition, the effects of flow rate, column height and initial concentration on the dynamic adsorption of bromate ion by D201 macroporous anion exchange resin were studied. The dynamic adsorption behavior of bromate on D201 macroporous anion exchange resin was analyzed by Thomas model and Yoon-Nelson model. The results show that lower flow rate, higher adsorption column height and lower influent concentration can make the resin have better treatment effect on bromate. The dynamic penetration process of D201 macroporous anion exchange resin to bromate ion was fitted by Thomas model and Yoon-Nelson model. There is a certain gap between the adsorption amount calculated by Thomas model and that measured by experiment, and the time of 50% adsorption obtained by Yoon-Nelson model is close to the time measured by experiment.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU991.2

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本文編號(hào)：1827154