發(fā)布時間：2017-10-06 01:37

  本文關(guān)鍵詞：蝦殼和松樹皮吸附去除水中三價鉻的研究

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【摘要】：由于重金屬造成的水資源污染日益成為全球關(guān)注的問題,工業(yè)化迅速發(fā)展帶來的污染物去除問題日益增長。有毒重金屬排放到水體引發(fā)嚴重的水體污染,導(dǎo)致供水質(zhì)量受到威脅,這些金屬的不可降解性和毒性會對動植物構(gòu)成嚴重的健康危害。本文用純天然廢棄物蝦殼和松樹皮做吸附劑,生物吸附法去除含鉻廢水,開展了靜態(tài)吸附和動態(tài)吸附實驗,測定水中三價鉻離子的去除效果,為廢水中的鉻去除提供新參考。結(jié)果如下：通過靜態(tài)吸附實驗研究水中Cr~(3+)的去除率,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)廢水中Cr~(3+)濃度為20 mg/L,溶液pH為5.0,蝦殼加入量為2.0 g/L,反應(yīng)時間為120min時,蝦殼對溶液中Cr~(3+)的去除率達到97.35%；當(dāng)初始濃度為20 mg/L在溶液pH為5.0,吸附溫度為30℃,松樹皮加入量為3.0g/L,反應(yīng)時間為150 min條件下,松樹皮對溶液中Cr~(3+)的吸附率可達到80.48%。研究了鹽離子濃度對蝦殼和松樹皮吸附的影響,發(fā)現(xiàn)共存鹽離子濃度過高會降低三價鉻的去除率。蝦殼和松樹皮對溶液中三價鉻的吸附為吸熱反應(yīng),蝦殼吸附三價鉻溶液時Freundlich等溫吸附方程擬合效果更好,松樹皮吸附三價鉻溶液時Langmuir等溫吸附方程擬合效果更好。蝦殼和松樹皮對溶液中三價鉻的吸附均可以由偽二級動力學(xué)方程很好的描述,(相關(guān)系數(shù)R20.99)。對蝦殼和松樹皮做了傅里葉紅外、掃描電鏡、能譜和分散性實驗,表面基團、結(jié)構(gòu)特征和親水性都表明蝦殼和松樹皮對三價鉻來說是良好的吸附劑。研究蝦殼動態(tài)吸附三價鉻溶液過程,柱高,流速,初始濃度不同時,三價鉻溶液對蝦殼的穿透時間。其他條件不發(fā)生變化時,穿透時間越長說明蝦殼對三價鉻溶液的吸附量越大。對蝦殼和松樹皮動態(tài)吸附實驗結(jié)果進行Thomas模型和BDST模型擬合,得到動態(tài)吸附速率常數(shù)、動態(tài)吸附平衡量；不同吸附柱高度、三價鉻溶液初始濃度條件下穿透時間預(yù)測值(t預(yù)測)與理論值相差不大,具有實際應(yīng)用意義。對動態(tài)吸附后的蝦殼進行三次解吸再生,結(jié)果表明蝦殼有非常好的再生性,二次、三次吸附效果與第一次吸附相差不大。
【關(guān)鍵詞】：蝦殼 松樹皮 含鉻廢水 吸附
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 第一章 緒論16-28
• 1.1 研究背景16
• 1.2 含鉻廢水來源16-17
• 1.2.1 重金屬鉻存在形式及其危害16-17
• 1.2.2 含鉻廢水的來源17
• 1.3 含鉻廢水去除工藝17-20
• 1.3.1 化學(xué)沉淀法18
• 1.3.2 電絮凝法18
• 1.3.3 離子交換法18-19
• 1.3.4 膜技術(shù)19
• 1.3.5 活性炭吸附法19-20
• 1.3.6 生物吸附法20
• 1.4 吸附劑的選擇20-21
• 1.5 吸附處理方式21-24
• 1.5.1 靜態(tài)吸附21-23
• 1.5.2 動態(tài)吸附23
• 1.5.3 解吸23-24
• 1.6 本課題研究的意義及內(nèi)容24-28
• 1.6.1 研究意義24-25
• 1.6.2 研究目的和內(nèi)容25
• 1.6.3 技術(shù)路線25-28
• 第二章 蝦殼和松樹皮靜態(tài)吸附去除水中Cr~(3+)研究28-38
• 2.1 引言28
• 2.2 材料與方法28-30
• 2.2.1 試劑與儀器28-29
• 2.2.2 蝦殼和松樹皮的預(yù)處理29
• 2.2.3 Cr(Ⅲ)的分析方法29-30
• 2.2.4 蝦殼和松樹皮去除水中三價鉻實驗條件優(yōu)化30
• 2.3 結(jié)果與討論30-37
• 2.3.1 吸附接觸時間對蝦殼和松樹皮去除溶液中Cr~(3+)效果的影響30-31
• 2.3.2 蝦殼和松樹皮用量對三價鉻溶液吸附效果的影響31-33
• 2.3.3 初始pH值對吸附效果的影響33-34
• 2.3.4 初始濃度對吸附速率(dqt/dt)的影響34-35
• 2.3.5 溶液溫度對蝦殼和松樹皮平衡吸附量35-37
• 2.3.6 溶液中鈉離子對吸附劑吸附效果的影響37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 蝦殼和松樹皮吸附去除水中Cr~(3+)機理探討38-56
• 3.1 引言38
• 3.2 材料與方法38-39
• 3.2.1 試劑與儀器38
• 3.2.2 等溫吸附方程38
• 3.2.3 吸附動力學(xué)分析38-39
• 3.2.4 吸附熱力學(xué)分析39
• 3.2.5 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)39
• 3.2.6 掃面電鏡(SEM)分析39
• 3.3 結(jié)果與討論39-54
• 3.3.1 等溫吸附方程擬合39-42
• 3.3.2 吸附動力學(xué)方程42-49
• 3.3.3 吸附熱力學(xué)分析49-50
• 3.3.4 蝦殼和松樹皮的FTIR分析50-51
• 3.3.5 蝦殼和松樹皮掃描電鏡SEM51-52
• 3.3.6 蝦殼和松樹皮的能譜EDS分析52-54
• 3.3.7 蝦殼和松樹皮在水中的分散性54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第四章 蝦殼對三價鉻溶液的動態(tài)吸附過程研究56-70
• 4.1 引言56
• 4.2 材料與方法56-58
• 4.2.1 實驗試劑化學(xué)試劑56-57
• 4.2.2 實驗裝置圖57-58
• 4.3 蝦殼動態(tài)吸附三價鉻溶液實驗研究58-59
• 4.4 結(jié)果與討論59-66
• 4.4.1 柱高對蝦殼動態(tài)吸附三價鉻穿透曲線的影響59-60
• 4.4.2 流速對蝦殼動態(tài)吸附三價鉻穿透曲線的影響60-62
• 4.4.3 溶液初始濃度對蝦殼動態(tài)吸附三價鉻穿透曲線的影響62-63
• 4.4.4 Thomas模型分析63-65
• 4.4.5 BDST模型分析65-66
• 4.5 蝦殼解吸再生實驗66-68
• 4.6 本章小結(jié)68-70
• 第五章 結(jié)論與建議70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 建議71-72
• 參考文獻72-78
• 致謝78-80
• 導(dǎo)師及作者簡介80-82
• 附件82-83

【參考文獻】

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本文編號：979989