本文選題：鉈 + 蕨類��； 參考：《廣州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：近年來,我國幾起突發(fā)的鉈污染事件引起了人們對重金屬鉈的關(guān)注。鉈是一種對人體具有很大的危害的神經(jīng)毒物。尋求高效、低成本的含鉈廢水治理方法迫在眉睫。本文針對含鉈廢水,分別從蕨類植物富集、炭化生物材料吸附、化學(xué)方法原位生成錳氧化物(MOF)吸附三方面提出了治理方法。第一方面,以水培方法探究幾種蕨類植物富集鉈的能力;第二方面,以水稻桔梗和柚子皮作原料,采用直接空氣中加熱炭化的方法制備生物吸附劑,并對水中Tl(Ⅰ)進行吸附去除研究;第三方面,用三種方法在含鉈廢水中原位生成錳氧化物去除鉈:(1)利用空氣中的氧氣在堿性條件下直接氧化Mn(NO3)2制備(MOF-1),(2)高錳酸鉀氧化酸溶解后的錳尾礦(MOF-2),(3)利用空氣中的氧氣在堿性條件下直接氧化經(jīng)酸溶解后的錳尾礦(MOF-3)。初步探究了三種治理手段對鉈的去除機理及影響因素。結(jié)果表明:(1)蜈蚣草、毛蕨、腎蕨、小葉海金沙四種蕨類對鉈均具有富集能力;生物量大的植物對鉈的吸收較快;在培植開始階段,對重金屬的吸收較快,隨著培植時間延長,吸收速率逐漸減慢;Pb、Cd重金屬離子對毛蕨、腎蕨吸收Tl產(chǎn)生競爭作用,蕨類植物對三種金屬的吸收能力依次為:PbCdTl。毛蕨對重金屬的吸收富集主要集中于根部,在受到酸性溶液的淋濾和浸泡時,根部重金屬會重新釋放。(2)兩種生物炭化材料具有的大量 COOH和 OH基團以及炭化過程產(chǎn)生的SiO2,能為Tl(Ⅰ)的吸附提供豐富的活性位點。炭化稻草(CS)和炭化柚子皮(CG)的比表面積分別為4.37 m2?g-1和2.65 m2?g-1。對于起始濃度為10.0 mg?L-1的Tl(Ⅰ)溶液,在pH=6時,CS最佳投加量為固液比1:200,CG為1:100;酸性條件下,CS、CG對Tl(Ⅰ)去除率較低,在中性和堿性范圍內(nèi)均能達到很好的去除效果。堿性條件下,水中的鈣鎂離子和Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)等共存陽離子對Tl(Ⅰ)去除影響不顯著。對水中Tl(Ⅰ)的吸附過程均與Lagergren準一級動力學(xué)模型符合,對Tl(Ⅰ)具有較快的吸附速度,在20 min就達到吸附平衡;常溫下的等溫吸附曲線滿足Freundlich方程,CG、CS的最大吸附容量分別約為25.6 mg?g-1和30.5 mg·g-1。CG、CS對實際工業(yè)廢水中的Tl具有較好的去除效果,去除率均達到92.0%以上。(3)三種方法原位生成錳氧化物對水中Tl(Ⅰ)去除率均可達到98.5%,最佳錳氧化物生成量分別為2.50 mmol?L-1,0.500 mmol?L-1,5.00 mmol?L-1。MOF-1與MOF-2的吸附過程可用Freundlich吸附等溫模型描述,最大吸附容量分別為91.9mg?g-1和305 mg?g-1;MOF-1在10min時即可完全去除水中鉈,MOF-2在2 h達到吸附平衡,滿足Lagergren準一級動力學(xué)方程。隨pH升高,MOF-1對鉈的去除率逐漸增大,最佳pH為12;MOF-2在pH為2~13時均有較好的效果。鈣鎂離子對Tl(Ⅰ)產(chǎn)生競爭吸附,Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)的影響不明顯。方法三加入少量雙氧水,可提高MOF-3對鉈的去除效能,去除率高達98.5%。MOF-2吸附效能最優(yōu)。X射線衍射、傅里葉紅外光譜、掃描電鏡、比表面積及孔徑分析表明生成的MOF-2為二氧化錳,具有多孔球狀結(jié)構(gòu),比表面積大(196 m2?g-1),孔徑小(0.882 nm),具有豐富的表面羥基,因此對Tl(Ⅰ)具有極強的吸附活性。(4)本章研究設(shè)計的三種含鉈廢水治理方法,原料來源廣泛,成本低廉,環(huán)保高效、處理效果顯著,其中以化學(xué)方法原位生成錳氧化物吸附容量最優(yōu)。
[Abstract]:In recent years , several outbreaks of thallium pollution in China have attracted attention to the heavy metal thallium . In the first aspect , the method of treating thallium with high efficiency and low cost is proposed . (2)涓ょ鐢熺墿鐐寲鏉愭枡鍏鋒湁鐨勫ぇ閲，

本文編號：1803047