本文關(guān)鍵詞：蘭炭的改性及其對廢水中染料的吸附性能研究

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【摘要】：染料廢水由于具有色度高、有機(jī)物濃度高且成分復(fù)雜、含鹽量高、毒性大等特點(diǎn),對水質(zhì)環(huán)境污染十分嚴(yán)重,染料廢水的處理問題日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。蘭炭是煤在600-700℃下熱解的產(chǎn)物,在其生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量粒徑小于6mm的廢棄蘭炭末。這些蘭炭末通常被作為低階燃料處理或丟棄至河流和田間,不僅浪費(fèi)了大量的資源也嚴(yán)重地污染了環(huán)境。本文以廢棄的蘭炭末為吸附劑,處理含甲基橙(MO)、亞甲基藍(lán)(MB)的有機(jī)廢水。通過單因素實(shí)驗(yàn)、部分析因?qū)嶒?yàn)研究了改性劑濃度、改性固液比、改性時(shí)間、改性溫度、煅燒時(shí)間、煅燒溫度等對改性蘭炭吸附效果的影響,并優(yōu)化了蘭炭末改性工藝。通過SEM、XRD、BET等方法表征蘭炭改性前后的結(jié)構(gòu)變化,并采用靜態(tài)吸附法研究了最佳條件下的改性蘭炭末對甲基橙溶液的吸附性能,探討了其吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)理。結(jié)果表明：采用硝酸法改性蘭炭吸附亞甲基藍(lán)效果較好,298K時(shí)改性蘭炭對亞甲基藍(lán)的吸附量可達(dá)40.8mg/g；通過方差分析得到硝酸濃度、改性時(shí)間、改性液固比、煅燒溫度對硝酸法改性蘭炭吸附亞甲基藍(lán)具有顯著影響。采用0.5mol/L氯化鋅改性蘭炭吸附甲基橙效果較好,其最佳改性條件為改性時(shí)間4h、改性液固比10mL/g、改性溫度70℃,298K時(shí)改性蘭炭對甲基橙的吸附量可達(dá)372.1mg/g；氯化鋅改性蘭炭對甲基橙的吸附等溫線為S型,存在一個(gè)明顯的“拐點(diǎn)”； 在拐點(diǎn)前的低濃度區(qū)域,甲基橙在改性蘭炭末上的吸附符合Freundlich模型,n1為單層非優(yōu)惠吸附；拐點(diǎn)后的高濃度區(qū)符合BET模型,為多層吸附；并且吸附平衡量隨著溫度的升高而降低,說明該吸附過程是放熱反應(yīng)；HO準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型可較好的描述甲基橙在改性蘭炭末上的吸附過程,顆粒內(nèi)擴(kuò)散為吸附速率控制步驟,表觀活化能Ea為19.21kJ/mol。
【關(guān)鍵詞】：改性蘭炭末 甲基橙 亞甲基藍(lán) 吸附 熱力學(xué) 動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 引言14-23
• 1.1 廢水中有機(jī)物的危害及處理技術(shù)14-18
• 1.1.1 染料廢水簡介及危害14-15
• 1.1.2 有機(jī)廢水的處理技術(shù)15-18
• 1.2 改性蘭炭及其在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用18-20
• 1.2.1 蘭炭簡介18-19
• 1.2.2 蘭炭的改性技術(shù)及其吸附性能的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 固-液界面吸附基本理論20-21
• 1.3.1 吸附基本概念20
• 1.3.2 吸附機(jī)理20-21
• 1.4 研究內(nèi)容及意義21-22
• 1.5 擬解決的問題和預(yù)期效果22-23
• 第二章 蘭炭的改性及其對甲基橙的吸附性能研究23-46
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分23-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)原料和藥品23-24
• 2.1.3 蘭炭的改性實(shí)驗(yàn)24
• 2.1.4 甲基橙的濃度測定24-26
• 2.1.5 吸附實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.2 結(jié)果與討論27-44
• 2.2.1 蘭炭改性方法及工藝的研究27-31
• 2.2.2 蘭炭末改性前后性能與表征31-33
• 2.2.3 改性蘭炭對甲基橙的吸附熱力學(xué)研究33-38
• 2.2.4 改性蘭炭對甲基橙的吸附動(dòng)力學(xué)研究38-44
• 2.3 本章小結(jié)44-46
• 第三章 蘭炭的改性及其對亞甲基藍(lán)的吸附性能研究46-56
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分46-54
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器46
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)原料和藥品46-47
• 3.1.3 亞甲基藍(lán)的分析方法47-48
• 3.1.4 不同改性劑改性蘭炭對亞甲基藍(lán)吸附量的影響48-49
• 3.1.5 部分析因?qū)嶒?yàn)篩選硝酸改性法顯著因子49-54
• 3.2 本章小結(jié)54-56
• 第四章 結(jié)論與展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況63

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