本文關(guān)鍵詞：復(fù)合介孔吸附劑的制備及其凈化含砷氟地下水的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：地下水中的砷酸根以及氟離子污染會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。吸附法是眾多除氟、除砷水處理技術(shù)中的良好選擇之一。然而,大多數(shù)吸附劑存在吸附容量低、吸附緩慢等缺點(diǎn)。因此,研發(fā)高效環(huán)保吸附劑成為吸附研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)均勻試驗(yàn),確定對(duì)F-吸附效果最好的吸附劑為PEG-Ti,配比為:PEG(聚乙二醇)1.5980g、水5.0m L,pH值2.8。對(duì)AsO43-吸附效果最好的吸附劑為PEG-Zr,配比為:PEG 3.9428g、TMAOH(四甲基氫氧化銨)5.2m L,pH值8。最適燒結(jié)溫度為500℃。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)摻雜稀土元素,篩選確定對(duì)F-吸附效果最好的吸附劑為Ti-Ce,飽和吸附量為49.01mg/g;對(duì)AsO_4~(3-)吸附效果最好的吸附劑為Zr-La,飽和吸附量為35.65mg/g。XRD、BET、TEM等表征結(jié)果表明,制備的材料結(jié)晶較好,介孔孔徑在10-20nm之間,具有良好的介孔結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能。采用Langmuir、Freundlich及Redlich-Peterson等溫吸附模型,對(duì)目標(biāo)離子等溫吸附的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。結(jié)果顯示,復(fù)合介孔吸附劑對(duì)目標(biāo)離子的吸附情況以化學(xué)吸附為主,但并不是理想均勻的單層吸附。吸附劑吸附目標(biāo)離子時(shí),吸附環(huán)境為中性時(shí)吸附效率最高;硬度與Cl-濃度并不會(huì)對(duì)吸附效果產(chǎn)生較大影響;硫酸根濃度對(duì)F-吸附量有明顯影響;砷氟共存時(shí),制備材料除氟的選擇性更高。自制動(dòng)態(tài)吸附裝置,以Ti-Ce吸附劑為研究對(duì)象,確定了裝置的動(dòng)態(tài)吸附參數(shù):填料高度30cm,進(jìn)液流速20.0mL/min。將F-濃度為9.7mg/L、總砷濃度為0.71mg/L的某煤礦礦井水作為研究對(duì)象,通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附裝置,混合吸附劑對(duì)F-、AsO_4~(3-)吸附達(dá)耗竭點(diǎn)(出水濃度為進(jìn)水濃度的95%)時(shí)的平衡吸附量分別為34.9mg/g、20.7mg/g。本試驗(yàn)研究表明,復(fù)合介孔吸附劑的吸附、再生性能均較好,可為水中砷、氟污染物去除提供良好的選擇。
【關(guān)鍵詞】：稀土 介孔 除氟 除砷
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O647.33;X523
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 1 緒論18-25
• 1.1 研究背景及意義18-19
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線22-25
• 2 鈦基、鋯基介孔材料制備與篩選25-47
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法25-28
• 2.2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)28-30
• 2.3 吸附劑篩選結(jié)果與分析30-44
• 2.4 燒結(jié)溫度的影響44-46
• 2.5 小結(jié)46-47
• 3 摻雜稀土的介孔吸附劑制備與篩選47-57
• 3.1 復(fù)合介孔吸附劑的制備47-48
• 3.2 復(fù)合介孔吸附劑的篩選48-50
• 3.3 輔助制備手段對(duì)吸附效果的影響50-52
• 3.4 優(yōu)選介孔吸附劑的表征52-56
• 3.5 小結(jié)56-57
• 4 復(fù)合介孔吸附劑對(duì)含砷氟水的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究57-75
• 4.1 吸附試驗(yàn)方法57-58
• 4.2 吸附試驗(yàn)結(jié)果分析58-73
• 4.3 小結(jié)73-75
• 5 復(fù)合介孔吸附劑對(duì)含砷氟水的動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究75-83
• 5.1 實(shí)驗(yàn)裝置75-76
• 5.2 吸附的穿透曲線76-77
• 5.3 吸附試驗(yàn)方法77
• 5.4 吸附試驗(yàn)結(jié)果分析77-80
• 5.5 實(shí)際地下水的吸附效果80-81
• 5.6 吸附劑的再生81-82
• 5.7 小結(jié)82-83
• 6 結(jié)論與建議83-85
• 6.1 結(jié)論83-84
• 6.2 建議84-85
• 參考文獻(xiàn)85-92
• 作者簡(jiǎn)介92-94
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集94

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