秸稈生物質(zhì)炭吸附處理含銅廢水研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-23 19:39
本實(shí)驗(yàn)利用農(nóng)林廢棄物水稻秸稈在300℃、500℃、700℃下加熱炭化,制備了生物質(zhì)炭,通過(guò)SEM,BET,FTIR,元素分析等方法研究了其表面性質(zhì),SEM結(jié)果表明700℃下制備的生物質(zhì)炭存在大量的通道和孔隙;BET結(jié)果表明700℃的炭具有最大的比表面結(jié)果;FTIR結(jié)果表明生物質(zhì)炭含有-OH,-COOH等多重含氧官能團(tuán);元素分析結(jié)果表明隨著熱裂解溫度的升高,C含量增加,O和H的含量則隨熱解溫度的增加而降低,N的含量無(wú)明顯的規(guī)律,原子個(gè)數(shù)比H/C、O/C以及(O+N)/C均隨著裂解溫度的升高而降低。本實(shí)驗(yàn)還探究了環(huán)境條件pH、伴隨離子、吸附時(shí)間以及DOM對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(II)的影響。特別是對(duì)DOM預(yù)載前和預(yù)載后進(jìn)行了對(duì)比,通過(guò)三維熒光,紅外光譜等技術(shù)探究其機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,700℃生物質(zhì)炭吸附能力最強(qiáng),21dDOM促進(jìn)吸附效果最好;在銅濃度較低時(shí),生物質(zhì)炭會(huì)優(yōu)先吸附DOM,預(yù)載DOM有利于吸附銅,在銅濃度較高時(shí),DOM與銅會(huì)出現(xiàn)絡(luò)合作用。在含銅電鍍廢水中應(yīng)用結(jié)果表明:700℃生物質(zhì)炭聯(lián)合21dDOM去吸附銅效果好,去除率達(dá)99.16%。本實(shí)驗(yàn)最終找到了對(duì)銅吸附去除效果最好的條件,為利...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 含銅廢水的來(lái)源及危害
1.2.1 含銅廢水的來(lái)源
1.2.2 含銅廢水的危害
1.2.3 含銅廢水修復(fù)技術(shù)
1.3 生物質(zhì)炭的研究概況
1.3.1 生物質(zhì)炭的定義
1.3.2 生物質(zhì)炭的理化性質(zhì)
1.3.3 生物質(zhì)炭吸附重金屬的優(yōu)勢(shì)及現(xiàn)狀
1.4 水環(huán)境中的溶解性有機(jī)質(zhì)
1.4.1 溶解性有機(jī)質(zhì)的定義
1.4.2 溶解性有機(jī)質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)
1.4.3 溶解性有機(jī)質(zhì)與金屬離子
1.4.4 溶解性有機(jī)質(zhì)的三維熒光特性
1.5 吸附模型
1.5.1 等溫吸附模型
1.5.2 動(dòng)力學(xué)吸附模型
1.6 論文的研究目標(biāo)與技術(shù)路線
1.6.1 研究背景
1.6.2 技術(shù)路線圖
1.6.3 研究?jī)?nèi)容
1.6.4 重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題
1.6.5 預(yù)期目標(biāo)
第二章 生物質(zhì)炭的基本性質(zhì)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 水稻秸稈的采集
2.2.2 生物質(zhì)炭的制備
2.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.4 生物質(zhì)炭的表征測(cè)定
2.3 結(jié)果分析與討論
2.3.1 掃描電鏡(SEM)
2.3.2 元素分析
2.3.3 紅外光譜
2.3.4 比表面積和孔隙度
2.4 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)炭對(duì)銅的吸附
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 水稻秸稈采集
3.2.2 材料的制備
3.2.3 儀器和設(shè)備
3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 吸附時(shí)間對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(II)的影響
3.3.2 不同裂解溫度對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(II)的影響
3.3.3 pH值對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(Ⅱ)的影響
3.3.4 伴隨離子影響
3.3.5 生物質(zhì)炭對(duì)DOM的吸附
3.4 本章小結(jié)
第四章 DOM對(duì)生物質(zhì)炭吸附銅的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.3 分析方法
4.2.4 猝滅模型
4.3 研究結(jié)果
4.3.1 不同腐解階段DOM對(duì)生物質(zhì)炭吸附銅的影響
4.3.2 預(yù)載DOM生物質(zhì)炭對(duì)銅的吸附
4.3.3 DOM的熒光光譜及DOM與Cu的絡(luò)合常數(shù)
4.3.4 DOM預(yù)載前后生物質(zhì)炭元素組成對(duì)比
4.3.5 生物質(zhì)炭吸附銅前后紅外光譜對(duì)比
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)炭與DOM聯(lián)合處理電鍍廢水
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 材料
5.2.2 生物質(zhì)炭與DOM聯(lián)合處理電鍍廢水實(shí)驗(yàn)方法
5.2.3 測(cè)定方法
5.3 結(jié)果分析與討論
5.3.1 含銅電鍍廢水的性質(zhì)
5.3.2 對(duì)含銅廢水的處理效果
5.4 吸附劑效果分析
5.4.1 吸附劑研究現(xiàn)狀
5.4.2 本實(shí)驗(yàn)的吸附優(yōu)勢(shì)
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木薯渣基生物質(zhì)炭對(duì)水中Cd2+Cu2+的吸附行為研究[J]. 肖瑤,葛成軍,張麗,李昉澤,岳林,俞花美. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]土壤溶解性有機(jī)質(zhì)熒光特征及其與銅的絡(luò)合能力[J]. 田雨,王學(xué)東,陳瀟霖,華珞. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
[3]不同熱解條件下制備的秸稈炭對(duì)銅離子的吸附動(dòng)力學(xué)[J]. 常春,劉天琪,廉菲,王勝利,郭景陽(yáng). 環(huán)境化學(xué). 2016(05)
[4]001×7樹脂對(duì)電鍍廢水中Cu2+吸附性能研究[J]. 楊瑾. 淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]pH值對(duì)秸稈腐殖化溶解性有機(jī)質(zhì)紫外光譜和熒光光譜的影響[J]. 范春輝,張穎超,王家宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(07)
[6]含銅廢水處理法的研究進(jìn)展[J]. 邱陽(yáng). 污染防治技術(shù). 2015 (03)
[7]生物吸附劑對(duì)含銅廢水的吸附性能研究[J]. 陸筑鳳,李加友. 中國(guó)釀造. 2014(11)
[8]電鍍廢水處理技術(shù)的研究[J]. 鄒勇斌,龔維輝,李浩,皮武平. 廣東化工. 2014(11)
[9]秸稈生物質(zhì)炭吸附溶液中Cu2+的影響因素研究[J]. 賈明云,王芳,卞永榮,楊興倫,谷成剛,宋洋,蔣新. 土壤. 2014(03)
[10]煤礦區(qū)廢水中溶解性有機(jī)質(zhì)與銅的結(jié)合特性[J]. 馮啟言,張彥,孟慶俊. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2013(08)
博士論文
[1]銅在生物炭上的吸附—灰分及小分子有機(jī)酸的影響[D]. 周丹丹.昆明理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]改性生物炭的表征特性及其對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[D]. 甘超.湖南大學(xué) 2016
[2]微生物燃料電池產(chǎn)電性能及處理含銅重金屬?gòu)U水的研究[D]. 印霞棐.江蘇理工學(xué)院 2015
[3]硫酸鹽還原菌/碳納米顆粒協(xié)同處理含銅、鋅廢水的研究[D]. 劉新星.湖南師范大學(xué) 2015
[4]殼聚糖/β-環(huán)糊精/二氧化鈦多孔吸附膜制備及含銅廢水處理研究[D]. 吳寧.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]生物炭的化學(xué)改性及其對(duì)銅的吸附研究[D]. 楊廣西.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[6]鳳眼蓮生物質(zhì)炭對(duì)水中磷和氮吸附研究[D]. 艾小雨.重慶大學(xué) 2013
[7]硫化沉淀—膜組合技術(shù)處理重金屬污染地下水試驗(yàn)研究[D]. 廉新穎.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2010
[8]厭氧顆粒污泥生物吸附劑處理含銅廢水的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉麗.江西理工大學(xué) 2010
[9]稻草秸稈活性炭的制備及性能研究[D]. 顏濤.武漢工業(yè)學(xué)院 2009
[10]pH和溶解性有機(jī)質(zhì)影響下黑碳吸附農(nóng)藥行為的研究[D]. 程海燕.華東師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3697004
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 含銅廢水的來(lái)源及危害
1.2.1 含銅廢水的來(lái)源
1.2.2 含銅廢水的危害
1.2.3 含銅廢水修復(fù)技術(shù)
1.3 生物質(zhì)炭的研究概況
1.3.1 生物質(zhì)炭的定義
1.3.2 生物質(zhì)炭的理化性質(zhì)
1.3.3 生物質(zhì)炭吸附重金屬的優(yōu)勢(shì)及現(xiàn)狀
1.4 水環(huán)境中的溶解性有機(jī)質(zhì)
1.4.1 溶解性有機(jī)質(zhì)的定義
1.4.2 溶解性有機(jī)質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)
1.4.3 溶解性有機(jī)質(zhì)與金屬離子
1.4.4 溶解性有機(jī)質(zhì)的三維熒光特性
1.5 吸附模型
1.5.1 等溫吸附模型
1.5.2 動(dòng)力學(xué)吸附模型
1.6 論文的研究目標(biāo)與技術(shù)路線
1.6.1 研究背景
1.6.2 技術(shù)路線圖
1.6.3 研究?jī)?nèi)容
1.6.4 重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題
1.6.5 預(yù)期目標(biāo)
第二章 生物質(zhì)炭的基本性質(zhì)
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 水稻秸稈的采集
2.2.2 生物質(zhì)炭的制備
2.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.4 生物質(zhì)炭的表征測(cè)定
2.3 結(jié)果分析與討論
2.3.1 掃描電鏡(SEM)
2.3.2 元素分析
2.3.3 紅外光譜
2.3.4 比表面積和孔隙度
2.4 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)炭對(duì)銅的吸附
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 水稻秸稈采集
3.2.2 材料的制備
3.2.3 儀器和設(shè)備
3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 吸附時(shí)間對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(II)的影響
3.3.2 不同裂解溫度對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(II)的影響
3.3.3 pH值對(duì)生物質(zhì)炭吸附Cu(Ⅱ)的影響
3.3.4 伴隨離子影響
3.3.5 生物質(zhì)炭對(duì)DOM的吸附
3.4 本章小結(jié)
第四章 DOM對(duì)生物質(zhì)炭吸附銅的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.3 分析方法
4.2.4 猝滅模型
4.3 研究結(jié)果
4.3.1 不同腐解階段DOM對(duì)生物質(zhì)炭吸附銅的影響
4.3.2 預(yù)載DOM生物質(zhì)炭對(duì)銅的吸附
4.3.3 DOM的熒光光譜及DOM與Cu的絡(luò)合常數(shù)
4.3.4 DOM預(yù)載前后生物質(zhì)炭元素組成對(duì)比
4.3.5 生物質(zhì)炭吸附銅前后紅外光譜對(duì)比
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)炭與DOM聯(lián)合處理電鍍廢水
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 材料
5.2.2 生物質(zhì)炭與DOM聯(lián)合處理電鍍廢水實(shí)驗(yàn)方法
5.2.3 測(cè)定方法
5.3 結(jié)果分析與討論
5.3.1 含銅電鍍廢水的性質(zhì)
5.3.2 對(duì)含銅廢水的處理效果
5.4 吸附劑效果分析
5.4.1 吸附劑研究現(xiàn)狀
5.4.2 本實(shí)驗(yàn)的吸附優(yōu)勢(shì)
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木薯渣基生物質(zhì)炭對(duì)水中Cd2+Cu2+的吸附行為研究[J]. 肖瑤,葛成軍,張麗,李昉澤,岳林,俞花美. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]土壤溶解性有機(jī)質(zhì)熒光特征及其與銅的絡(luò)合能力[J]. 田雨,王學(xué)東,陳瀟霖,華珞. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
[3]不同熱解條件下制備的秸稈炭對(duì)銅離子的吸附動(dòng)力學(xué)[J]. 常春,劉天琪,廉菲,王勝利,郭景陽(yáng). 環(huán)境化學(xué). 2016(05)
[4]001×7樹脂對(duì)電鍍廢水中Cu2+吸附性能研究[J]. 楊瑾. 淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]pH值對(duì)秸稈腐殖化溶解性有機(jī)質(zhì)紫外光譜和熒光光譜的影響[J]. 范春輝,張穎超,王家宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(07)
[6]含銅廢水處理法的研究進(jìn)展[J]. 邱陽(yáng). 污染防治技術(shù). 2015 (03)
[7]生物吸附劑對(duì)含銅廢水的吸附性能研究[J]. 陸筑鳳,李加友. 中國(guó)釀造. 2014(11)
[8]電鍍廢水處理技術(shù)的研究[J]. 鄒勇斌,龔維輝,李浩,皮武平. 廣東化工. 2014(11)
[9]秸稈生物質(zhì)炭吸附溶液中Cu2+的影響因素研究[J]. 賈明云,王芳,卞永榮,楊興倫,谷成剛,宋洋,蔣新. 土壤. 2014(03)
[10]煤礦區(qū)廢水中溶解性有機(jī)質(zhì)與銅的結(jié)合特性[J]. 馮啟言,張彥,孟慶俊. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2013(08)
博士論文
[1]銅在生物炭上的吸附—灰分及小分子有機(jī)酸的影響[D]. 周丹丹.昆明理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]改性生物炭的表征特性及其對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[D]. 甘超.湖南大學(xué) 2016
[2]微生物燃料電池產(chǎn)電性能及處理含銅重金屬?gòu)U水的研究[D]. 印霞棐.江蘇理工學(xué)院 2015
[3]硫酸鹽還原菌/碳納米顆粒協(xié)同處理含銅、鋅廢水的研究[D]. 劉新星.湖南師范大學(xué) 2015
[4]殼聚糖/β-環(huán)糊精/二氧化鈦多孔吸附膜制備及含銅廢水處理研究[D]. 吳寧.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]生物炭的化學(xué)改性及其對(duì)銅的吸附研究[D]. 楊廣西.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[6]鳳眼蓮生物質(zhì)炭對(duì)水中磷和氮吸附研究[D]. 艾小雨.重慶大學(xué) 2013
[7]硫化沉淀—膜組合技術(shù)處理重金屬污染地下水試驗(yàn)研究[D]. 廉新穎.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2010
[8]厭氧顆粒污泥生物吸附劑處理含銅廢水的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉麗.江西理工大學(xué) 2010
[9]稻草秸稈活性炭的制備及性能研究[D]. 顏濤.武漢工業(yè)學(xué)院 2009
[10]pH和溶解性有機(jī)質(zhì)影響下黑碳吸附農(nóng)藥行為的研究[D]. 程海燕.華東師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3697004
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