【摘要】：本文采用氯化鋁作為輔助劑配合MgOP用于脫氟,以探討其對溶液處理后的pH的調(diào)節(jié)作用。并對在鋁鹽存在時,MgOP的除氟行為進行了動力學(xué)和熱力學(xué)的研究。結(jié)果表明:鋁離子會在酸性環(huán)境和氟離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),生成穩(wěn)定的絡(luò)合物或沉淀,而在堿性環(huán)境下這種絡(luò)合反應(yīng)則會消失。由于吸附過程中,出水pH隨時間而增加,因此在溶液由酸性變?yōu)閴A性時,和鋁離子絡(luò)合的氟離子會發(fā)生解離反應(yīng),從而回到溶液中,使得溶液中的氟離子濃度略微有所增加。在氯化鋁存在時,偽二階動力學(xué)模型和粒子內(nèi)擴散模型以及Langmuir吸附等溫線模型能很好描述MgOP的除氟過程,且此過程為吸熱反應(yīng)。本文對同時含有氟離子和磷酸鹽的雙組分吸附系統(tǒng)進行了研究。結(jié)果表明:在初始氟離子和磷酸鹽濃度為10mg/L時,MgOP固體濃度為2g/L時,氟離子和磷酸鹽的去除率都達到90%以上且溶液的初始pH對其吸附結(jié)果無顯著影響。在氟離子存在時,MgOP對磷酸鹽的吸附平衡較單組分吸附系統(tǒng)中的會大大提前,但對吸附劑的吸附容量無顯著影響;而在磷酸鹽存在時,MgOP對氟離子的吸附速率會受到影響,但MgOP的吸附容量和吸附平衡未受到顯著影響。幾種典型形態(tài)磷酸鹽對MgOP的除氟性能無顯著影響,且MgOP對該形態(tài)下的磷酸鹽也有較好的處理效果。在雙組分系統(tǒng)中,MgOP的除氟過程符合偽二階動力學(xué)模型和粒子內(nèi)擴散模型以及Langmuir吸附等溫線模型,且該過程為吸熱反應(yīng)。MgOP對氟離子和磷酸鹽的最大吸附量分別為164.79mg/g和464.9mg/g。不同的離子加入順序會影響MgOP處理雙組分吸附系統(tǒng)的結(jié)果�？偠灾�,MgOP的吸附性能優(yōu)秀,可以應(yīng)用于同時含氟和含磷廢水的處理,并且氯化鋁能有效改善MgOP除氟后溶液出水pH較高的問題。同時實驗結(jié)果表明在雙組分吸附系統(tǒng)中當(dāng)初始氟離子和磷酸鹽濃度較低時,MgOP對二者的吸附量不會受到影響,但其吸附速率會改變。
[Abstract]:In this paper, aluminum chloride was used as auxiliary agent combined with MgOP for defluorination in order to study its effect on pH adjustment after solution treatment. The kinetics and thermodynamics of defluorination of MgOP in the presence of aluminum salt were studied. The results show that aluminum ions can react with fluorine ions in acidic environment to form stable complexes or precipitates, but this complex reaction will disappear in alkaline environment. As the pH of effluent increases with time during the adsorption process, when the solution changes from acidic to alkaline, the fluorine ion complexed with aluminum ion will undergo dissociation reaction, and then return to the solution, and the concentration of fluoride ion in the solution will increase slightly. In the presence of aluminum chloride, pseudo-second-order kinetic model, intraparticle diffusion model and Langmuir adsorption isotherm model can well describe the defluorination process of MgOP, which is an endothermic reaction. In this paper, a two-component adsorption system containing fluorine ion and phosphate has been studied. The results show that when the initial concentration of fluorine ion and phosphate is 10mg/L, the removal rate of fluoride ion and phosphate is more than 90%, and the initial pH of the solution has no significant effect on the adsorption results. In the presence of fluorine ions, the adsorption equilibrium of phosphate by MgOP is much earlier than that in single-component adsorption system, but it has no significant effect on the adsorption capacity of adsorbents, but the adsorption rate of fluorine ions is affected by MgOP in the presence of phosphate. However, the adsorption capacity and adsorption equilibrium of MgOP were not significantly affected. Several typical forms of phosphate had no significant effect on the defluorination performance of MgOP, and MgOP had a good effect on the treatment of phosphate in this form. In the two-component system, the defluorination process is in accordance with pseudo-second-order kinetic model, intraparticle diffusion model and Langmuir adsorption isotherm model, and the maximum adsorption capacity of fluorine ion and phosphate is 464.9 mg / g for 164.79mg/g and 464.9 mg / g for fluorine ion and phosphate in the process of endothermic reaction. The results of the two-component adsorption system treated by MgOP were affected by the addition order of ions. All in all, MgOP has excellent adsorption performance and can be used in the treatment of wastewater containing both fluorine and phosphorous, and aluminum chloride can effectively improve the high pH of effluent water after MgOP defluorination. At the same time, the experimental results show that the adsorption capacity of MgOP is not affected when the initial concentration of fluorine ion and phosphate is low, but the adsorption rate will change in the two-component adsorption system.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

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本文編號：2147143