本文選題：Amberlite + IRA-743樹(shù)脂�。� 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：水是人類生存之源,生活之基。離開(kāi)了水,就像離開(kāi)空氣一樣,很難堅(jiān)持多久。進(jìn)入21世紀(jì),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,如今我們的水資源已經(jīng)被污染的慘不忍睹,能夠被我們引用的淡水資源少之更少,飲用水中的大量無(wú)機(jī)有機(jī)污染物已經(jīng)檢測(cè)出來(lái),嚴(yán)重威脅著我們的飲用水和再生水領(lǐng)域。海水淡化是一種新型的造水、節(jié)水技術(shù),能夠緩解淡水資源嚴(yán)重不足的問(wèn)題,在世界和中國(guó)沿海地區(qū)得到廣泛的推廣、應(yīng)用,同時(shí)也產(chǎn)生大量的濃海水。硼酸是一種特殊的污染物,由于其分子量比較小,在反滲透海水淡化中能夠像水分子一樣自由地透過(guò)反滲透膜,影響了出水水質(zhì)。一般反滲透海水淡化的水中硼酸的濃度在0.9mg/L,我國(guó)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是0.5mg/L,因此為了達(dá)到我國(guó)的飲用水標(biāo)準(zhǔn),需要與其它方法聯(lián)合起來(lái)。本文是選用的AmberliteIRA-743樹(shù)脂,通過(guò)掃描電鏡、紅外光譜分析了其表面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部所含的官能團(tuán),選用的Amberlite IRA-743樹(shù)脂的投加量是4g,吸附時(shí)間為200min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在1mg/L的硼酸溶液中,Amberlite IRA-743樹(shù)脂為4g時(shí),對(duì)硼的去除效果能夠達(dá)到90%以上。其次,分別從吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)、吸附再生性三個(gè)方面探討了Amberlite IRA-743樹(shù)脂對(duì)反滲透海水淡化中硼的去除研究。從Amberlite IRA-743樹(shù)脂吸附硼的熱力學(xué)分析得出,吸附等溫線符合Freundlich吸附等溫線模型,其R2達(dá)到0.999以上;從吸附動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn),Amberlite IRA-743樹(shù)脂吸附硼的動(dòng)力學(xué)吸附結(jié)果研究符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué);根據(jù)Amberlite IRA-743樹(shù)脂的再生和多周期吸附硼酸的實(shí)驗(yàn)可得,其離子交換的貢獻(xiàn)稍微大于微孔吸附,大概占到整個(gè)吸附過(guò)程的55%,微孔吸附占45%左右,物理吸附也占有一大部分。另外,還對(duì)溫度和pH值的變化影響Amberlite IRA-743樹(shù)脂吸附硼酸的效果進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),溫度對(duì)于Amberlite IRA-743吸附硼的過(guò)程影響不大,升溫并沒(méi)有加快加大樹(shù)脂的吸附效果;pH越高吸附率就越高,pH在8～11時(shí)對(duì)硼的吸附容量最大,達(dá)到85%以上。由于對(duì)出水pH有一定的要求,所以選擇pH為8～9之間最佳。最后,本次實(shí)驗(yàn)還考慮到了腐殖酸(HA)的存在對(duì)Amberlite IRA-743樹(shù)脂對(duì)反滲透海水淡化中硼的去除效果的影響。在天然水體中,腐殖酸是一種典型的有機(jī)物。研究發(fā)現(xiàn),HA自身對(duì)硼酸有一定的吸附作用,但是在HA的存在下,Amberlite IRA-743樹(shù)脂對(duì)硼的去除不但沒(méi)有促進(jìn)作用,而且還有一定的抑制作用。
[Abstract]:Water is the source of human existence and the basis of life.Leaving the water is like leaving the air. It's hard to hold out for long.In the 21st century, with the development of our economy and the progress of our society, our water resources have been polluted, the fresh water resources that we can quote are even less, and a large number of inorganic organic pollutants in drinking water have been detected.It is a serious threat to our drinking and reclaimed water fields.Seawater desalination is a new water-making and water-saving technology, which can alleviate the serious shortage of fresh water resources. It has been widely used in the world and coastal areas of China, and has also produced a large amount of concentrated seawater.Boric acid is a special pollutant. Because of its small molecular weight, boric acid can permeate the reverse osmosis membrane as freely as water molecules in reverse osmosis seawater desalination, which affects the effluent quality.The concentration of boric acid in general reverse osmosis seawater desalination is 0. 9 mg / L, and the water quality standard in China is 0. 5 mg / L, so in order to reach the drinking water standard of our country, it is necessary to combine with other methods.The surface structure and functional groups of AmberliteIRA-743 resin were analyzed by scanning electron microscope and infrared spectroscopy. The dosage of Amberlite IRA-743 resin was 4 g and the adsorption time was 200 min.The experimental results show that the removal efficiency of boron can reach more than 90% when the amberlite IRA-743 resin is 4 g in the boric acid solution of 1mg/L.Secondly, the removal of boron from reverse osmosis seawater desalination by Amberlite IRA-743 resin was studied from three aspects: adsorption thermodynamics, adsorption kinetics and adsorption regeneration.The thermodynamic analysis of boron adsorption by Amberlite IRA-743 resin shows that the adsorption isotherm accords with the model of Freundlich adsorption isotherm, and its R2 is more than 0.999. From the study of adsorption kinetics, it is found that the kinetic adsorption results of boron adsorbed by IRA-743 resin agree with the quasi-second-order kinetics.According to the regeneration of Amberlite IRA-743 resin and the experiment of multi-period adsorption of boric acid, the contribution of ion exchange is slightly greater than that of micropore adsorption, accounting for about 55% of the whole adsorption process, about 45% of micropore adsorption, and a large part of physical adsorption.In addition, the effect of temperature and pH on the adsorption of boric acid by Amberlite IRA-743 resin was studied.Due to the certain requirement of effluent pH, the optimum pH value is between 8 and 9.Finally, the effect of the presence of humic acid on the removal of boron in reverse osmosis seawater desalination by Amberlite IRA-743 resin was considered.Humic acid is a typical organic substance in natural water.It was found that the boric acid could be adsorbed by the HA itself, but the removal of boron by Amberlite IRA-743 resin was not only not promoted, but also inhibited to some extent in the presence of HA.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P747

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本文編號(hào)：1737958