【摘要】：在我國經(jīng)濟蓬勃發(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、亞甲基藍印染廢水初始濃度等因素與吸附率的關(guān)系,進而分析得出最優(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。當三種酸的體積分數(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%體積分數(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%體積分數(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。活性氧原子的指向并非同一方向，，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行反復(fù)洗滌，監(jiān)測其 pH 值變?yōu)橹行院螅儆脽o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】

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1 郭文文;顧曉華;宋雪;李博文;劉鶴;;PBC/PLA/凹凸棒土納米復(fù)合材料的制備與性能研究[J];齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年06期

2 劉芳;鄭艷萍;朱彥榮;李天敏;權(quán)文;馬繼昱;;改性凹凸棒對柴油的脫色研究[J];化工技術(shù)與開發(fā);2015年05期

3 黃卓楠;竇樹梅;杜鵑;;磁化凹凸棒土對廢水中Cr(Ⅵ)的吸附及應(yīng)用研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年13期

4 彭芬;郭海軍;張海榮;王璨;楊會娟;陳新德;;凹凸棒土熱改性對玉米秸稈稀酸水解液脫色的研究[J];應(yīng)用化工;2014年12期

5 張媛;閆軍;;黏土礦物用于凈化染料廢水的研究進展[J];化工管理;2014年35期

6 周巍;劉洪;徐婷婷;金葉玲;丁師杰;陳靜;;瑪雅藍研究進展[J];淮陰工學(xué)院學(xué)報;2014年03期

7 毛錫初;;淺談印染廢水處理工藝[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2014年05期

8 李長波;薛懂;姜虎生;張洪林;劉鄧超;;復(fù)合混凝劑處理印染廢水的實驗研究[J];遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報;2014年02期

9 張媛;尹建軍;王文波;王愛勤;;酸活化對甘肅會寧凹凸棒石微觀結(jié)構(gòu)及亞甲基藍吸附性能的影響[J];非金屬礦;2014年02期

10 謝煥玲;賀衛(wèi);陳格;全學(xué)軍;楊桔材;;Fe_3O_4@SiO_2-TiO_2磁性介孔復(fù)合材料光催化降解亞甲基藍的性能研究[J];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年01期

本文編號：2633613