發(fā)布時(shí)間：2019-07-11 08:37

【摘要】：采用高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)處理有機(jī)廢水時(shí),由于運(yùn)行成本高,氧化分解不徹底,易產(chǎn)生1,4-苯醌、苯酚、鄰苯二酚、對(duì)苯二酚等高毒性中間產(chǎn)物,在此背景下,本文選用小麥秸稈生物炭吸附劑對(duì)水溶液中的1,4-苯醌,亞甲基藍(lán),酸性橙Ⅱ和PVA4種電性不同的有機(jī)污染物進(jìn)行吸附去除。其中,亞甲基藍(lán)為陽(yáng)離子染料帶正電荷,酸性橙Ⅱ?yàn)殛庪x子染料帶負(fù)電荷,1,4-苯醌表現(xiàn)出弱電性,聚乙烯醇(PVA)為高分子聚合物,呈現(xiàn)電中性。針對(duì)其表面官能團(tuán)有限、對(duì)有機(jī)污染物吸附容量較低等特點(diǎn),使用限氧升溫炭化法制備了浸漬時(shí)間為2h,還原劑濃度為0.001 mol/L,600℃熱解的還原劑(Na2SO3和FeSO4)改性小麥秸稈生物炭。掃描電鏡圖像表明,Na2SO3改性處理大大增加了小麥秸稈生物炭表面的孔隙率,FeSO4改性處理使小麥秸稈生物炭形成更小的碎塊結(jié)構(gòu),碎塊形狀更加豐富,這都增大了原始小麥秸稈生物炭的比表面積,改善了吸附性能。傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析表明,FeSO4改性生物炭表面增加了羰基,小麥秸稈生物炭表面含有較多的酚羥基,這有利于對(duì)有機(jī)污染物的吸附去除。由Boehm滴定結(jié)果可得,Na2SO3改性和FeSO4改性生物炭表面的酚羥基含量明顯比未改性生物炭多;3種生物炭中,FeSO4改性生物炭表面的弱酸基團(tuán)和羧基官能團(tuán)數(shù)量最多。試驗(yàn)考察了pH值、吸附劑投加量對(duì)吸附性能的影響,結(jié)果表明,隨著吸附劑投加量的增多,對(duì)吸附質(zhì)的去除率逐漸提高。生物炭表面官能團(tuán)的差異和有機(jī)污染物的不同電性使pH值對(duì)吸附反應(yīng)產(chǎn)生不同影響。熱力學(xué)研究結(jié)果表明,還原劑改性及未改性生物炭對(duì)4種有機(jī)污染物的吸附過(guò)程是混亂度減小的自發(fā)放熱反應(yīng)。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明,與線性準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)相比,線性準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型更適合描述4種有機(jī)污染物在Na2SO3改性,FeSO4改性和未改性生物炭上的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程。說(shuō)明上述3種小麥秸稈生物炭吸附4種有機(jī)污染物的過(guò)程中化學(xué)吸附可能為吸附過(guò)程的控制步驟。小麥秸稈生物炭可以通過(guò)0.5mol/L的NaOH溶液得到有效再生。改性前后的小麥秸稈生物炭對(duì)4種有機(jī)污染物不僅仍具有較高的吸附能力,而且吸附解吸的穩(wěn)定性也較高,三個(gè)連續(xù)周期的吸附試驗(yàn)的去除率都較高。
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圖片說(shuō)明： 改性（左）、Na2SO3改性（中）和未改性（右）小d (left)、Na2SO3modified (middle) and unmodified(rig成細(xì)細(xì)的粉末，裝入坩堝中，，并且同時(shí)將沒(méi)裝入坩堝中作為對(duì)照組，壓實(shí)，用錫箔紙封解炭化。炭化后冷卻至室溫，然后分別將坩磨。生物炭熱解參數(shù)如下表所示。
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圖片說(shuō)明： 17圖 2-7 未改性 (a),(b), Na2SO3改性(c),(d)和 FeSO4改性(e),(f)生物炭的掃描電鏡圖像Fig. 2-7 SEM images of unmodified (a), (b), Na2SO3modified (c), (d) and FeSO4modified (e),(f)biochar
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2513026