發(fā)布時(shí)間：2020-04-21 18:24

【摘要】：本文對(duì)貴州某磷礦浮選廢水中有機(jī)物的脫除進(jìn)行研究。磷礦中含有的主要礦物為氟磷灰石、石英和白云石。通過(guò)磨礦、浮選試驗(yàn),將浮選廢水循環(huán)使用,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,廢水中有機(jī)物的含量逐漸增加,精礦中P_2O_5的品位逐漸降低,回收率變化不顯著。因此,處理浮選廢水中的有機(jī)物是有必要的。采用吸附法脫除模擬廢水中的有機(jī)物,使用了活性炭、粉煤灰和木炭三種吸附劑,考察吸附劑用量、pH、吸附時(shí)間和溫度對(duì)模擬廢水中有機(jī)物去除的影響。在活性炭處理SEW和SEA時(shí),用量為2 g·L~(-1),去除率分別為84.7%和67.1%。粉煤灰處理SEW和SEA,發(fā)現(xiàn)粉煤灰在350℃焙燒后,生成了新的鈣的鋁硅酸鹽(鈣長(zhǎng)石),并使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物增多,-0.048 mm以下的焙燒粉煤灰具有較好的吸附效果。處理SEW和SEA時(shí),用量分別在50 g·L~(-1)和40 g·L~(-1),去除率分別為73.7%和63.97%。制備木炭處理SEW和SEA,木炭用量35 g·L~(-1),SEW去除率為63.17%,木炭用量30 g·L~(-1),SEA去除率增加不顯著,此時(shí)的去除率為58.78%。吸附法處理SEW和SEA中,隨著pH的增加,去除率逐漸減小。隨著時(shí)間的增加,SEW和SEA的去除率不斷增加。隨著溫度升高,去除率均逐漸降低。采用混凝沉淀法脫除模擬廢水中的有機(jī)物。處理SEW時(shí),PAC和PAFC的用量在7 g·L~(-1)適宜,去除率分別為17.69%和22.43%。處理SEA時(shí),PAC用量在7 g·L~(-1)適宜,去除率為19.42%;PAFC用量在5 g·L~(-1)適宜,去除率為25.31%。pH對(duì)SEW和SEA的去除率影響不大。采用氧化法脫除模擬廢水中的有機(jī)物。處理SEW時(shí),CMD-1用量在16 g·L~(-1)較好,去除率為27.32%,CMD-2用量在20 g·L~(-1)適宜,去除率為14.98%;在處理SEA時(shí),CMD-1用量在24 g·L~(-1)適宜,去除率為53.98%,CMD-2用量在20 g·L~(-1)適宜,去除率為30.84%。相比而言,CMD-1對(duì)有機(jī)物的去除效果較好。在處理SEW時(shí),去除率隨著pH的增加先增加后減小。在處理SEA時(shí),去除率隨pH的增加逐漸增加。隨著溫度的升高,去除率均逐漸降低�；钚蕴课絊EA的機(jī)理研究中。采用Box-Behnken模塊進(jìn)行正交試驗(yàn),可知活性炭用量和SEA濃度交互作用顯著,pH和活性炭用量、SEA濃度交互作用不顯著。XRD分析可知,活性炭為無(wú)定型樣品,其中含有二氧化硅和石墨;掃描電鏡可以看出,活性炭吸附SEA后,表面變得平整,吸附效果較好;FTIR分析可知,活性炭對(duì)SEA有吸附作用;活性炭的Zeta電位隨溶液中pH的增加而降低,系統(tǒng)的穩(wěn)定性先降低后增加。原始活性炭的BET比表面積為650.4405m2·g~(-1),主要是活性炭的微孔對(duì)SEA進(jìn)行吸附。在吸附SEA后,XPS測(cè)定不同酸堿度下活性炭表面的結(jié)合能。該吸附過(guò)程符合Langmuir和Freundlich兩種等溫線方程。熱力學(xué)分析得到的ΔH~?和ΔS~?為負(fù)值,ΔG~?為負(fù)值表明吸附是一個(gè)自發(fā)的過(guò)程。C80微量熱儀分析可知,該吸附為放熱反應(yīng),反應(yīng)熱分別為-16.611 J·g~(-1)、-19.564 J·g~(-1)和-27.64 J·g~(-1)。吸附動(dòng)力學(xué)中,該吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型(R~20.99)、Bangham孔道擴(kuò)散模型(R~20.92)和W-M動(dòng)力學(xué)模型(R~20.94)。活性炭吸附SEA的活化能E_a=27.96 kJ·mol~(-1),屬于物理吸附。
【圖文】：

圖 2-2 磷礦 X 射線衍射圖Fig.2-2 X-ray diffraction pattern of phosphate rock表 2-1 磷礦 XRF 分析結(jié)果Tab.2-1 XRF analysis of phosphate oreP2O5CaO SiO2MgO Al2O3FeO3F Cl 18.72 30.15 25.86 3.12 6.41 .2.13 1.90 0.012 表 2-2 精礦廢水成分分析 Tab.2-2 Composition analysis of concentrate wastewater 磷 懸浮物 Ca2+Mg2+SO42-F-/ 156 2500 125 3201 1.21 .25 59.18 1004.96 390.46 3445.92 1.7 / 827 / / 3520 2.08

圖 2-3 島津總有機(jī)碳儀工作原理Fig.2-3 Working principle of Shimadzu total organic carbon吸附量是吸附劑單位質(zhì)量上的有機(jī)物含量；去除率是吸附劑上有機(jī)物的含量占原溶液中有機(jī)物含量的百分比。吸附量和去除率的計(jì)算公式如式（2-1）和式（2-2）所示。 mccVn12 （2-1）式中，，n 為吸附劑的吸附量，mg·g-1；c1為吸附前溶液中有機(jī)物的濃度，mg·L-1；c2為吸附后溶液的濃度，mg·L-1；m 為吸附劑用量，g。%cccq 100112 （2-2）式中，q 為去除率，%；c1為活溶液中原始有機(jī)物濃度，mg·L-1；c2為處理后溶液中有機(jī)物濃度，mg·L-1。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD97;X751

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