對于除氟研究,國內(nèi)外主要研究飲用水除氟和工業(yè)排放污水除氟,而對于循環(huán)水的除氟重視程度不深。氟是動植物必需的元素,動物攝入過多氟會引起多種并發(fā)癥,土壤中氟含量過高對植物生長造成抑制,循環(huán)水中氟離子含量過高會腐蝕初冷器管路,造成有毒、有害物質(zhì)泄漏造成人員中毒或環(huán)境事故。褐煤本身有一定孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的官能團,是一種天然吸附劑。為了達(dá)到高效去除氟離子的目的,可將褐煤有針對性的進(jìn)行改性。本文對褐煤的改性條件和氟離子吸附條件進(jìn)行優(yōu)化試驗,分析改性褐煤對氟離子的吸附機理,并將改性后的褐煤在現(xiàn)場含氟循環(huán)水中進(jìn)行除氟試驗,探究在現(xiàn)場含氟循環(huán)水處理中的除氟效果。褐煤的改性過程是將大塊褐煤進(jìn)行破碎、篩分、清洗和烘干,制成粒徑為0.074-0.125mm的預(yù)處理褐煤（LE）。將LE在管式爐隔氧碳化,將碳化后的褐煤（LE-C）浸漬FeCl₃溶液,浸漬后的褐煤用去離子水清洗數(shù)次來去除浸漬液殘留,烘干后即得改性褐煤（LE-C-Fe）。對LE、LE-C、LE-C-Fe和LE-C-Fe-F（吸附氟離子后的改性褐煤）進(jìn)行比表面積、形貌、表面元素、表面官能團和Zeta電位等分析,得到以下結(jié)論:碳化過程... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線

2文獻(xiàn)綜述5葉子會出現(xiàn)脫色變黃、葉緣枯死等現(xiàn)象，果實嚴(yán)重腐爛；甚至造成大面積的果樹枯死，造成經(jīng)濟損失[8]。氟組成人和其他動物的牙齒及骨骼的成分之一，飲水中低濃度的氟（0.4~1.0mg/L）可促進(jìn)鈣和磷的代謝，特別是對于年幼的孩子而言，它促進(jìn)牙釉質(zhì)的鈣化保護(hù)牙齒免受蛀牙危害。動物體中含有微量氟元素，大部分分布在骨骼、毛發(fā)、指甲中，人體內(nèi)總約含氟2~3g。攝入適量的氟，會促進(jìn)骨骼組織發(fā)育和成熟，增加牙齒強度，提高抗齲能力。氟缺少時會導(dǎo)致齲齒、骨骼變形、骨骼生長緩慢和骨質(zhì)疏松癥。但人體每日攝取大于4mg的氟，則會造成氟中毒，并增加對癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)的易感性[17]。長期食用含氟量高的水、蔬菜等，使得氟在人體內(nèi)中貯存，損害人體的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等，致使器官發(fā)生病變甚至引發(fā)腫瘤。氟對土壤、植物、生物存在極大的潛在危害。我國當(dāng)前有超過7000萬人口仍處于氟危害中，一方面是由于某些區(qū)域的自然條件造成，水體中的氟濃度偏高；另外一方面是工業(yè)廢水中氟排放量較大造成，因此處理高氟工業(yè)廢水刻不容緩。2.2除氟的方法（MethodofRemovingFluorine）處理含氟廢水的方法有很多，常用的有吸附法、沉淀法、電凝聚法、膜分離法、離子交換樹脂法等。2.2.1吸附法吸附法除氟是通過吸附劑表面的吸附特性或者其本身的離子與基團能夠交換氟。除氟機理主要有：范德華力、離子交換、氫鍵作用、配位交換和吸附劑表面化學(xué)修飾[9]，如下圖所示：圖2-1吸附氟離子機理Figure2-1MechanismofF-adsorption

碩士學(xué)位論文28圖4-8各個改性階段的SEM掃描Figure4-8SEMscanningofeachmodificationstage圖4-8中a、b、c、d分布表示預(yù)處理褐煤（LE）、碳化褐煤（LE-C）、浸漬褐煤（LE-Fe）、改性褐煤（LE-C-Fe）。從上圖中可以看出，將不同改性階段的褐煤放大1500倍后，LE表面能看出有孔結(jié)構(gòu)存在，但是孔隙阻塞嚴(yán)重，孔結(jié)構(gòu)不規(guī)整。從b中可以看出，經(jīng)過碳化后表面形貌變化較大，表面呈沸騰狀，說明高溫下褐煤中不穩(wěn)定的基團化學(xué)鍵斷裂形成焦油、碳氧化物和氮氧化物等隨著惰性氣體的流通離開褐煤，造成孔隙結(jié)構(gòu)重構(gòu)，微孔數(shù)量增多、孔容增大，孔隙阻塞問題得到解決。從c中可以看出，只浸漬的褐煤（LE-Fe）表面結(jié)構(gòu)跟a相比變化不大，但表面有被鐵與氯離子浸蝕的現(xiàn)象，從該樣品的能譜面掃描結(jié)果上看，鐵與氯元素成功負(fù)載到褐煤表面，但是相較于b來說，孔結(jié)構(gòu)依舊堵塞嚴(yán)重，說明碳化有助于減緩褐煤孔隙阻塞問題，增加比表面積，這一點與前面BET表征分析結(jié)果一致。從d中可以看出，最佳改性條件下的褐煤表面孔隙明晰，孔道發(fā)達(dá)，LE-C-Fe的表面元素能譜分析也說明氯與鐵元素被均勻負(fù)載到褐煤表面。將四種樣品的表面元素進(jìn)行EDS能譜分析，結(jié)果見表4-2所示。abcd

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3057968