本文關鍵詞：皂角苷和檸檬酸去除污泥和高嶺石中重金屬的研究

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【摘要】：為探究皂角苷和檸檬酸對重金屬的去除過程和效果,本文以武漢市幾家污水處理廠的污泥樣品和吸附Cu/Zn的高嶺石為研究對象,利用皂角苷和檸檬酸溶液對其進行提取,探討兩種提取劑的濃度(0-7%/0-2 mol/L)、pH(2-6)、振蕩時間(0-48 h)、振蕩溫度(10、25、40℃)、提取次數(1-4次)對重金屬去除率的影響,分析去除前后重金屬的形態(tài),結合去除過程中浸出液的pH以及紅外光譜(FTIR)分析手段探究去除機理。主要研究結果如下:皂角苷溶液能夠有效的去除污泥中的重金屬,濃度增加,重金屬去除率增加。pH的變化對Cu、Ni、Pb去除率的影響較小,而在pH減小到2時Zn的去除率明顯增加;Zn需要經過48 h的振蕩才能有較好的去除,而Cu、Ni、Pb在6-12 h便達到最大去除;增加溫度,Cu的去除率下降而Zn的相反,溫度變化對Ni和Pb的去除影響不大;經過4次提取,Cu、Ni、Pb、Zn的累積去除率最大能達到33%、76%、21%和39%。單次提取,檸檬酸對污泥中重金屬的去除率大于皂角苷的,隨著檸檬酸濃度的增加,重金屬的去除率迅速增加到最大后開始下降;pH增加,Cu和Zn的去除率增加而Ni和Pb的相反;振蕩在1-6 h便達到最大去除;溫度增加,Cu的去除率增加而Ni、Pb和Zn的保持不變;4次提取后,Cu、Ni、Pb、Zn最大的累積去除率分別為64%、40%、79%和81%。皂角苷溶液去除高嶺石上的重金屬時,Cu和Zn的去除率隨濃度的增加而增加,Cu和Zn的去除率最大能達到50%和49%;Cu和Zn的去除率均在低pH下較高;經過2 h的振蕩,Cu和Zn即達到最大去除;Cu的去除效果在低溫下較好,而溫度變化對Zn的去除率影響不大。檸檬酸溶液去除高嶺石上的Cu和Zn時,去除率隨濃度、pH和時間的變化規(guī)律與污泥中Cu和Zn的一樣,Cu和Zn的去除率最大能達到56%和49%;但隨溫度的變化,Cu的去除率保持不變而Zn去除效果在高溫下較好。檸檬酸去除污泥和高嶺石以及皂角苷去除高嶺石中重金屬后浸出液pH保持穩(wěn)定,但皂角苷去除污泥中重金屬后浸出液pH受去除條件影響較大,增加振蕩時間、提高振蕩溫度、增加提取次數以及降低皂角苷溶液pH均能降低浸出液的pH。原始污泥樣品中Cu以可氧化態(tài)和殘渣態(tài)為主,Ni和Pb以殘渣態(tài)為主,Zn以殘渣態(tài)和酸溶態(tài)為主。皂角苷和檸檬酸去除污泥中重金屬后,Cu和Ni以殘渣態(tài)和可氧化態(tài)為主,Pb的酸溶態(tài)和可還原態(tài)的比例增加,皂角苷溶液處理后污泥中Zn的殘渣態(tài)減少而檸檬酸溶液處理后Zn的殘渣態(tài)增加。皂角苷與檸檬酸去除污泥中重金屬時,相同位置特征峰強度發(fā)生變化但兩種淋洗劑處理后特征峰強度變化程度不同,皂角苷與檸檬酸對高嶺石層間結構以及與化學鍵結合的重金屬均有去除。
【關鍵詞】：皂角苷 檸檬酸 污泥 高嶺石 重金屬 去除
【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 1 前言11-20
• 1.1 污泥的處置方式和重金屬現狀與危害11-12
• 1.2 重金屬的去除及穩(wěn)定化技術12-13
• 1.3 皂角苷在重金屬污染修復中的應用13-16
• 1.3.1 皂角苷的特性13-14
• 1.3.2 皂角苷去除重金屬的效果及影響因素14-16
• 1.3.3 皂角苷去除重金屬的機理16
• 1.4 檸檬酸在重金屬污染修復中的應用16-18
• 1.4.1 檸檬酸的特性16-17
• 1.4.2 檸檬酸去除重金屬的效果及影響因素17-18
• 1.4.3 檸檬酸去除重金屬的機理18
• 1.5 課題的提出與研究目的18-19
• 1.6 技術路線19-20
• 2 材料與方法20-25
• 2.1 實驗材料20-23
• 2.1.1 污泥20-22
• 2.1.2 高嶺石22-23
• 2.1.3 試劑23
• 2.2 實驗方法23-25
• 2.2.1 去除實驗23-24
• 2.2.2 重金屬的形態(tài)測定24
• 2.2.3 紅外光譜測定24-25
• 3 結果與分析25-71
• 3.1 皂角苷對污泥和高嶺石中重金屬的去除25-48
• 3.1.1 濃度的影響25-28
• 3.1.2 pH的影響28-32
• 3.1.3 時間的影響32-36
• 3.1.4 溫度的影響36-39
• 3.1.5 提取次數的影響39-42
• 3.1.6 去除前后重金屬形態(tài)的分布42-44
• 3.1.7 去除前后紅外光譜特征44-47
• 3.1.8 小結47-48
• 3.2 檸檬酸對污泥和高嶺石中重金屬的去除48-71
• 3.2.1 濃度的影響48-52
• 3.2.2 pH的影響52-56
• 3.2.3 時間的影響56-60
• 3.2.4 溫度的影響60-63
• 3.2.5 提取次數的影響63-66
• 3.2.6 去除前后重金屬形態(tài)的分布66-68
• 3.2.7 去除前后紅外光譜特征68-70
• 3.2.8 小結70-71
• 4 討論71-73
• 5 結論73-75
• 參考文獻75-83
• 碩士期間發(fā)表論文83-84
• 致謝84

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本文編號：862508