【摘要】：粉煤灰是燃煤電廠排放的廢棄物,無序管理及堆置會對環(huán)境造成污染。但由于粉煤灰含有Fe、Si、Al元素及其對應(yīng)的氧化物成分,并且粉煤灰的比面積比較大,這些特點決定了粉煤灰可以用于廢水處理。水體污染物中,染料種類繁多,有些屬于難降解有機物,因此染料廢水的治理成為目前的研究熱點。本文選擇了四種不同電廠原始粉煤灰對水中的鉻黑T、中性紅以及甲基橙染料進行吸附處理,探討了不同實驗條件對粉煤灰吸附染料污染物的影響。此外為了進一步提高粉煤灰吸附染料的性能,根據(jù)具體粉煤灰的吸附效果,有針對性地對粉煤灰進行改性處理,改性方法包括酸改性、堿改性和表面附炭改性,且對改性前后的粉煤灰吸附染料的過程進行了動力學(xué)分析和吸附等溫線分析。通過實驗研究得到以下結(jié)論:四種原始粉煤灰對三種染料均具有不同程度的吸附效果,對中性紅的吸附效果最佳,鉻黑T次之,甲基橙效果最差;原始粉煤灰在酸性環(huán)境下吸附鉻黑T、甲基橙效果更佳,在堿性環(huán)境下吸附中性紅效果更佳;溫度升高,不利于原始粉煤灰對染料的吸附。經(jīng)過不同的改性方法,對三種染料的吸附效果均有所提高;改性粉煤灰的吸附效果受到溫度、粉煤灰投加量、染料初始濃度的影響。對改性前后的粉煤灰進行了動力學(xué)分析,分別用Lagergren一級吸附速率方程、Lagergren二級吸附速率方程以及Weber-Morris顆粒內(nèi)擴散方程對實驗數(shù)據(jù)進行擬合,發(fā)現(xiàn)不同電廠原始粉煤灰吸附三種染料更符合Lagergren二級吸附動力學(xué),其中TFA吸附鉻黑T還符合Weber-Morris顆粒內(nèi)擴散動力學(xué);改性后的C/TFA吸附甲基橙對三種吸附速率方程均有較好的相關(guān)性,吸附過程更加復(fù)雜但有利于吸附的進行。對改性前后的粉煤灰吸附染料過程進行了Langmuir等溫方程和Freundlich等溫方程的線性擬合,發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)更加符合Langmuir吸附等溫方程。粉煤灰的資源化和再利用,具有明顯的社會意義和環(huán)境意義,本文針對不同染料不同來源地粉煤灰,探討其吸附過程,研究其改性方法,為實際吸附工藝中節(jié)省吸附劑、提高吸附效率提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X773;X703
【圖文】：

494.2.2 粉煤灰改性前后掃描電鏡（SEM）對比圖 4-4 為 TFA 表面附炭改性前后 SEM 分析照片，圖 4-5 為 JFA 酸改性前后SEM 分析照片，圖 4-6 為 TFA 堿改性前后 SEM 分析照片。（a）TFA（b）C/TFA圖 4-4 TFA 表面附炭改性前后 SEM 照片由圖 4-4 可以看出，未改性的 TFA 多呈大小不一但形狀均勻的球狀顆粒，且表面相對光滑，經(jīng)表面附炭改性后，球狀顆粒的表面變得粗糙，凹凸不平，形狀也不再規(guī)則和單一。可見，改性后的 TFA 比表面積增大了，且表面附著位點增多了。

（b）HCl/JFA圖 4-5 JFA 酸改性前后 SEM 照片由圖 4-5 可以看出，未改性前的 JFA 不僅存在著多孔玻璃顆粒以及表面光滑或有些許塌陷的球狀顆粒，還存在著很多云片狀的形狀不規(guī)則的雜質(zhì)；經(jīng)鹽酸改性后的 JFA，多為形狀單一的球形顆粒，云片狀的雜質(zhì)減少了很多，充分體現(xiàn)了鹽酸對粉煤灰內(nèi)部空隙的除雜作用。（a）TFA

【參考文獻】

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本文編號：2718074