以取自內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任有限公司的固體廢棄物粉煤灰(FA)為主要材料,經(jīng)對FA酸改性并結(jié)合沉淀焙燒法制備出CeO2/Fe2O3/粉煤灰(CeO2/Fe2O3/FA)復(fù)合吸附劑,并對制備條件(包括改性劑HCl濃度、原料配比、溫度、反應(yīng)時間、靜置溫度、靜置時間、焙燒溫度和焙燒時間等)進行了優(yōu)化。結(jié)合化學(xué)成分、XRD、SEM、EDS、FT-IR以及比表面積和孔徑分析等對吸附劑進行了表征。將CeO2/Fe2 O3/FA復(fù)合吸附劑用于對直接桃紅12B和直接藍2B兩種直接染料模擬廢水的吸附實驗,獲得了最佳吸附條件,并進行了吸附動力學(xué)、平衡熱力學(xué)研究,進而探討了材料的再生利用以及重金屬浸出特性,并對今后的實驗工作進行了展望以及提出了一些可行性的建議,共得出以下結(jié)論:(1)以FA為原料,通過HCl改進和沉淀焙燒法制得了CeO2/Fe2 O3/FA復(fù)合材料,考察了制備條件,通過XRD、SEM、EDS、FT-IR以及比表面積及孔徑等方面進行了表征。研究證明,當(dāng)FA用4mol/L HCl于8 0℃下進行活化后,再與FeCl3.6H2 O和Ce(SO4)2.4 H2O按質(zhì)量比160:4:1進行沉...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述及選題意義
    1.1 引言
    1.2 粉煤灰概述
        1.2.1 粉煤灰的礦物組成及來源
        1.2.2 粉煤灰的危害
            1.2.2.1 對水源的污染
            1.2.2.2 對大氣的污染
            1.2.2.3 使用粉煤灰過程中對環(huán)境產(chǎn)生的不良后果
        1.2.3 粉煤灰處理染料廢水的應(yīng)用類型
            1.2.3.1 直接作為吸附劑用于吸附染料廢水
            1.2.3.2 將改性后的粉煤灰作為吸附劑吸附染料廢水
    1.3 染料廢水的來源特征及危害
        1.3.1 染料廢水的來源及染料的分類
        1.3.2 直接染料的特征
        1.3.3 染料廢水的危害及處理方法
            1.3.3.1 物理化學(xué)法
            1.3.3.2 化學(xué)法
            1.3.3.3 生物化學(xué)法
    1.4 稀土概述
        1.4.1 稀土元素的特征
        1.4.2 稀土元素及氧化物在廢水處理中的應(yīng)用
    1.5 研究目的、內(nèi)容及意義
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容及實驗流程
        1.5.3 研究的創(chuàng)新點及選題意義
第二章 CeO₂/Fe₂O₃/粉煤灰復(fù)合吸附劑的制備及表征
    2.1 實驗材料及儀器試劑
        2.1.1 實驗材料的制備
            2.1.1.1 模擬染料廢水的制備
            2.1.1.2 原灰的采集及預(yù)處理
    2.2 直接染料標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
        2.2.1 直接染料最大吸收波長的測定
        2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
    2.3 實驗方法
        2.3.1 復(fù)合吸附劑的制備方法
        2.3.2 吸附實驗
        2.3.3 吸附劑的表征
        2.3.4 吸附劑所含重金屬浸出檢測
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 復(fù)合吸附劑制備條件的選擇
            2.4.1.1 HCl濃度的選擇
            2.4.1.2 FeCl₃·6H₂O與Ce(SO₄)2·4H₂O添加比例對吸附性能的影響
            2.4.1.3 酸化溫度和酸化時間的選擇
            2.4.1.4 最佳沉淀pH的選擇
            2.4.1.5 靜置時間的選擇
            2.4.1.6 靜置溫度的選擇
            2.4.1.7 焙燒溫度的選擇
            2.4.1.8 焙燒時間的選擇
            2.4.1.9 不同吸附劑吸附性能的比較
        2.4.2 CeO₂/Fe₂O₃/粉煤灰復(fù)合吸附劑的表征
            2.4.2.1 組成成分及形貌分析
            2.4.2.2 XRD圖譜分析
            2.4.2.3 比表面積及孔徑分析
            2.4.2.4 紅外光譜分析
        2.4.3 CeO₂/Fe₂O₃/粉煤灰復(fù)合吸附劑中重金屬浸出特性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 CeO₂/Fe₂O₃/粉煤灰復(fù)合吸附劑對直接桃紅12B的吸附研究
    3.1 實驗方法
        3.1.1 吸附動力學(xué)
        3.1.2 吸附等溫線
        3.1.3 再生實驗
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 復(fù)合吸附劑最佳吸附條件的探究
            3.2.1.1 振蕩頻率對吸附性能的影響
            3.2.1.2 溶液pH對吸附性能的影響
            3.2.1.3 CeO₂/Fe₂O₃/FA吸附劑投加量對吸附性能的影響
            3.2.1.4 初始染料濃度對對吸附性能的影響
            3.2.1.5 吸附時間對吸附性能的影響
            3.2.1.6 吸附溫度對吸附性能的影響
        3.2.2 吸附動力學(xué)
            3.2.2.1 吸附動力學(xué)方程的擬合
            3.2.2.2 吸附過程中活化能的計算
        3.2.3 吸附等溫線
            3.2.3.1 吸附等溫線及方程的擬合
            3.2.3.2 吸附熱力學(xué)參數(shù)的計算
    3.3 再生實驗
        3.3.1 再生條件的優(yōu)化
            3.3.1.1 再生溶液種類的優(yōu)化
            3.3.1.2 再生溶液濃度的優(yōu)化
            3.3.1.3 再生時間的優(yōu)化
            3.3.1.4 再生溫度的優(yōu)化
        3.3.2 再生次數(shù)的研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CeO₂/Fe₂O₃/粉煤灰復(fù)合吸附劑對直接藍2B的吸附研究
    4.1 實驗方法
        4.1.1 吸附動力學(xué)
        4.1.2 吸附等溫線
        4.1.3 再生實驗
    4.2 實驗結(jié)果與討論
        4.2.1 復(fù)合吸附劑吸附條件的優(yōu)化
            4.2.1.1 振蕩頻率的選擇
            4.2.1.2 溶液pH對吸附性能的影響
            4.2.1.3 投加量的優(yōu)化
            4.2.1.4 初始染料濃度的影響
            4.2.1.5 吸附時間的確定
            4.2.1.6 吸附溫度對吸附性能的影響
        4.2.2 吸附動力學(xué)
            4.2.2.1 吸附動力學(xué)方程的擬合
            4.2.2.2 吸附過程中活化能的計算
        4.2.3 吸附等溫線
            4.2.3.1 吸附等溫線及方程的擬合
            4.2.3.2 吸附熱力學(xué)參數(shù)的計算
    4.3 再生實驗
        4.3.1 再生條件的優(yōu)化
            4.3.1.1 再生溶液種類的優(yōu)化
            4.3.1.2 再生溶液濃度的優(yōu)化
            4.3.1.3 再生時間的優(yōu)化
            4.3.1.4 再生溫度的優(yōu)化
        4.3.2 再生次數(shù)的研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 實驗總結(jié)
    5.2 展望與建議
        5.2.1 實驗展望
        5.2.2 實驗建議
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及主持、參與的項目情況



本文編號：3784046