【摘要】：在我國經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的大好形勢下,人民生活水平大幅度提高,人們對服飾的色彩提出了更高的需求,故而會產(chǎn)生多種印染廢水。印染廢水具有色度高、污染物質(zhì)濃度高和生物可降解性低等特點,其在處理、資源化等方面,仍存在很多技術(shù)挑戰(zhàn)。本文依托國家重點研發(fā)項目—《紡織行業(yè)低鹽廢水深度處理與分質(zhì)回用技術(shù)與示范》,開展亞甲基藍(lán)印染廢水的吸附試驗研究。有學(xué)者提出,將改性后的凹凸棒土作為吸附劑,有助于大幅度提高其吸附率,其中熱改性、酸改性和磁化改性是較為常見的改性方法。經(jīng)文獻(xiàn)查閱,我國對于改性凹凸棒土處理印染廢水的研究并不多見,故而本文將原土和三種改性土用于亞甲基藍(lán)印染廢水的吸附效果試驗,對比分析其吸附效果。本文首先基于理論依據(jù),設(shè)計凹凸棒土的熱改性、酸改性、磁化改性方案,實施凹凸棒土的改性試驗;其次通過對改性前后凹凸棒土的表征分析,對比其結(jié)構(gòu)和性能的差異性;然后進(jìn)行吸附試驗,探討凹凸棒土的煅燒溫度、酸種類、酸濃度、復(fù)合率、吸附時間、凹凸棒土投加量、亞甲基藍(lán)印染廢水初始濃度等因素與吸附率的關(guān)系,進(jìn)而分析得出最優(yōu)改性方法;最后利用正交試驗,得出最優(yōu)改性方法的溫度、吸附時間、pH值、初始濃度、投加量等五種影響因素的主次順序、最優(yōu)組合和最佳點。結(jié)論如下:(1)通過SEM、XRD、FT-IR、TGA等測試方法,分析凹凸棒原土、熱改性、酸改性和磁化改性后的凹凸棒土的結(jié)構(gòu)和性能,得出改性后的凹凸棒土形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,如其表面由光滑變得粗糙,內(nèi)部雜質(zhì)被去除,孔道被疏通,鐵的氧化物附著在其表面,比表面積增大等,進(jìn)而可提高其吸附性能。對比分析衍射特征峰的位置與強度,來分析改性對凹凸棒土的影響。根據(jù)特征吸收峰,分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況。(2)熱改性凹凸棒土:吸附曲線會隨著煅燒溫度的遞增呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。即當(dāng)煅燒溫度為400℃,其吸附效果最佳。(3)酸改性凹凸棒土:不同種類酸的的吸附效果依次為:鹽酸、硝酸、硫酸。隨著酸濃度的增加,凹凸棒土的吸附曲線呈下降趨勢。當(dāng)三種酸的體積分?jǐn)?shù)均為10%時,其吸附效果極佳。(4)磁化改性凹凸棒土:吸附曲線會隨著復(fù)合率的遞增呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)復(fù)合率為20%時,其吸附效果最優(yōu)。(5)吸附率會隨著吸附時間的遞增而不斷提高,后趨于平緩;吸附率隨著凹凸棒土投加量的不斷增加而遞增,后趨于平緩;吸附率的高低與亞甲基藍(lán)印染廢水初始濃度呈反比關(guān)系。(6)研究凹凸棒原土及三種改性后的凹凸棒土對亞甲基藍(lán)印染廢水的吸附規(guī)律,得出三種最優(yōu)改性方法為:磁化改性(20%復(fù)合率)、熱改性(400℃煅燒)、酸改性(10%體積分?jǐn)?shù)的鹽酸溶液)。(7)通過正交試驗,得出熱改性(400℃煅燒)、酸改性(10%體積分?jǐn)?shù)的鹽酸溶液)、原土,影響吸附率的主次順序都依次為:初始濃度、投加量、溫度、pH值、吸附時間。磁化改性(20%復(fù)合率),影響吸附率的主次順序依次為:投加量、初始濃度、pH值、溫度、吸附時間。(8)通過正交試驗,得出最優(yōu)組合及最佳點為:溫度為25℃,吸附時間為8 h,pH值為13,初始濃度為250 mg/L,投加量為1.0 g。本文拓寬了改性凹凸棒土吸附技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,驗證了通過改性后的凹凸棒土在吸附亞甲基藍(lán)印染廢水技術(shù)上的可行性。期望在后續(xù)的研究過程中,可獲取價格低廉、吸附效果良好的凹凸棒土新型吸附劑,為印染廢水的處理、資源化利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【圖文】：

屬 2:1 型粘土礦物。其晶體結(jié)構(gòu)如圖1-1 所示[35-37]。圖 1-1 中，由硅氧四面體雙鏈構(gòu)成其晶體的基本單元，活性氧原子指向硅氧四面體的頂角，上下雙鏈通過氧原子作為節(jié)點，連結(jié)后交替排列構(gòu)成。由于硅氧四面體雙鏈連續(xù)組合到一起，才構(gòu)成了層鏈狀硅酸鹽�；钚匝踉拥闹赶虿⒎峭环较�，，故而形成了不連續(xù)的八面體，而且八面體存在很多孔道，因此增加了其比表面積。該特殊結(jié)構(gòu)使得凹凸棒土具有吸附性、催化性、化學(xué)性和離子交換性等特性[38-39]。圖 1-1 晶體理想結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-1 Schematic diagram of the ideal structure of the crystal1.3.2 凹凸棒土的性質(zhì)1.3.2.1 吸附性凹凸棒土因具有較大的比表面積、特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和存在離子態(tài)等特點，而

新疆大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文后打開封堵口逐滴加入氨水溶液，實時監(jiān)測 pH 值，觀察混合溶液顏色由淺棕色變?yōu)樯畛壬�，再變�(yōu)槟G色，最終變?yōu)楹谏�，顏色變化表�?pH 值范圍接近 10~11，這時立刻停止滴加氨水溶液。④停止攪拌，將三口燒瓶靜置 1 h。此時溶液分為上層清液和下層沉淀物，濾除上層液體，再對下層的沉淀物用蒸餾水進(jìn)行反復(fù)洗滌，監(jiān)測其 pH 值變?yōu)橹行院�，再用無水乙醇洗滌 2~3 次。⑤最后將洗滌后的沉淀物置于 105℃的烘箱中烘干 12 h，就得到磁化改性凹凸棒土（其復(fù)合率占比同上），將其粉碎并研磨至 200 目大小，置于棕色藥劑瓶內(nèi)，干燥保存，以備用后續(xù)試驗使用。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X791

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2633613