硫酸根離子(SO₄^2-)和六價(jià)鉻（Cr （VI））等陰離子污染物是水體中常見(jiàn)的一類污染組分，能引起各種各樣的環(huán)境問(wèn)題。從它們都呈負(fù)電性的特點(diǎn)考慮，基于靜電作用的吸附分離有可能成為一種有效的陰離子污染物去除方法。吸附法速度快，吸附劑種類多，有多種選擇，還可回收有價(jià)值資源，在水處理領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。特別是，從工農(nóng)業(yè)廢棄物中開(kāi)發(fā)低成本吸附劑用于廢水處理，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用和水污染治理的雙重目的，這也是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本論文以南方常見(jiàn)的稻草秸稈為原料，通過(guò)化學(xué)改性的方法制備了陰離子吸附劑（RS-AE），對(duì)稻草化學(xué)改性過(guò)程和RS-AE的表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和表征，并在此基礎(chǔ)上研究了RS-AE吸附去除SO₄^2-、Cr （VI）的特性和機(jī)理，及RS-AE吸附柱動(dòng)態(tài)分離SO₄^2-的特性，并初步探討了RS-AE與微生物聯(lián)合作用去除SO₄^2-的性能。本研究直接以稻草秸稈為原料，通過(guò)NaOH堿化、環(huán)氧氯丙烷醚化交聯(lián)、三... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
4
2-和 Cr （Ⅵ）環(huán)境危害及去除研究現(xiàn)狀">    1.1 水中SO4
2-和 Cr （Ⅵ）環(huán)境危害及去除研究現(xiàn)狀
4
2-環(huán)境危害及去除研究現(xiàn)狀">        1.1.1 水中SO4
2-環(huán)境危害及去除研究現(xiàn)狀
        1.1.2 水中Cr （Ⅵ）環(huán)境危害及去除研究現(xiàn)狀
    1.2 吸附與吸附材料研究進(jìn)展
        1.2.1 吸附
        1.2.2 吸附劑
        1.2.3 離子交換
    1.3 改性纖維素吸附劑研究現(xiàn)狀
        1.3.1 天然纖維素來(lái)源、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.3.2 纖維素的化學(xué)改性
        1.3.3 纖維素的物理改性
        1.3.4 纖維素的生物改性
        1.3.5 改性纖維素材料吸附陰離子
    1.4 農(nóng)業(yè)秸稈及其資源化利用
        1.4.1 植物秸稈的組成與結(jié)構(gòu)特性
        1.4.2 農(nóng)業(yè)秸稈資源化利用
        1.4.3 農(nóng)業(yè)秸稈改性思路分析
    1.5 論文研究意義、目的及主要內(nèi)容
        1.5.1 論文研究意義與目的
        1.5.2 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 稻草化學(xué)改性制備陰離子吸附劑過(guò)程研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)與方法
        2.1.1 材料、試劑及儀器
        2.1.2 改性稻草陰離子吸附劑的制備
        2.1.3 稻草材料中纖維素含量測(cè)試
        2.1.4 稻草材料氮元素含量分析
4
2-吸附效率的測(cè)試">        2.1.5 SO4
2-吸附效率的測(cè)試
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 NaOH 預(yù)處理濃度的影響
        2.2.2 堿化產(chǎn)物脫水方式的影響
        2.2.3 季銨化反應(yīng)溫度的影響
        2.2.4 化學(xué)改性機(jī)理分析
        2.2.5 稻草改性成本分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 改性稻草吸附劑物理化學(xué)結(jié)構(gòu)表征研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)與方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 掃描電子顯微鏡耦合能譜分析（SEM/EDX）
        3.1.3 元素分析及理論吸附容量計(jì)算
        3.1.4 傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）
13C-NMR)">        3.1.5 固態(tài)核磁共振碳譜(¹³C-NMR)
        3.1.6 X-射線衍射分析（XRD）
        3.1.7 壓汞法孔結(jié)構(gòu)分析
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 表面形貌觀察
        3.2.2 元素分析及理論吸附容量
        3.2.3 主要功能基團(tuán)構(gòu)成
        3.2.4 纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)變化
        3.2.5 孔結(jié)構(gòu)分析
    3.3 本章小結(jié)
4
2-的特性與機(jī)理">第四章 改性稻草吸附水中 SO4
2-的特性與機(jī)理
    4.1 實(shí)驗(yàn)與方法
        4.1.1 材料與試劑
4
2-批吸附實(shí)驗(yàn)">        4.1.2 SO4
2-批吸附實(shí)驗(yàn)
        4.1.3 Langmuir和Freundlich吸附等溫模型
        4.1.4 吸附熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算方法
        4.1.5 吸附動(dòng)力學(xué)模型分析方法
4
2-及 Cl-濃度測(cè)試">        4.1.6 溶液中SO4
2-及 Cl-濃度測(cè)試
    4.2 結(jié)果與討論
4
2-吸附去除的影響">        4.2.1 溶液pH值對(duì) SO4
2-吸附去除的影響
4
2-吸附的影響">        4.2.2 接觸時(shí)間和初始濃度對(duì) SO4
2-吸附的影響
4
2-吸附等溫線及吸附容量">        4.2.3 SO4
2-吸附等溫線及吸附容量
4
2-吸附熱力學(xué)特性">        4.2.4 SO4
2-吸附熱力學(xué)特性
4
2-吸附動(dòng)力學(xué)特性">        4.2.5 SO4
2-吸附動(dòng)力學(xué)特性
4
2-的機(jī)理">        4.2.6 RS-AE 去除 SO4
2-的機(jī)理
        4.2.7 RS-AE 對(duì)多種陰離子的選擇吸附性能
4
2-后 RS-AE 再生性能">        4.2.8 吸附 SO4
2-后 RS-AE 再生性能
    4.3 本章小結(jié)
第五章 改性稻草去除水中 Cr （Ⅵ）的特性與機(jī)理
    5.1 實(shí)驗(yàn)與方法
        5.1.1 材料與試劑
        5.1.2 Cr （Ⅵ）批吸附實(shí)驗(yàn)
        5.1.3 吸附等溫模型及熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算方法
        5.1.4 吸附動(dòng)力學(xué)模型分析方法
        5.1.5 溶液中Cr （Ⅵ）、總Cr和Cr （Ⅲ）濃度分析
        5.1.6 吸附后Cr的XPS形態(tài)表征分析
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 RS-AE 吸附去除 Cr （Ⅵ）的特性
        5.2.2 Cr （Ⅵ）吸附等溫線及吸附容量
        5.2.3 Cr （Ⅵ）吸附熱力學(xué)特性
        5.2.4 Cr （Ⅵ）吸附動(dòng)力學(xué)特性
        5.2.5 Cr （Ⅵ）離子交換去除機(jī)理
        5.2.6 Cr （Ⅵ）還原機(jī)理分析
    5.3 本章小結(jié)
4
2-的特性">第六章 改性稻草固定床與膨脹床分離 SO4
2-的特性
    6.1 實(shí)驗(yàn)與方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
4
2-及再生實(shí)驗(yàn)">        6.1.2 固定床吸附柱分離 SO4
2-及再生實(shí)驗(yàn)
4
2-的實(shí)驗(yàn)">        6.1.3 膨脹床吸附柱分離 SO4
2-的實(shí)驗(yàn)
4
2-濃度的測(cè)試">        6.1.4 SO4
2-濃度的測(cè)試
        6.1.5 流出曲線數(shù)據(jù)分析—Thomas 模型法
    6.2 結(jié)果與討論
4
2-的特性分析">        6.2.1 固定床吸附柱分離 SO4
2-的特性分析
        6.2.2 改性稻草膨脹床的膨脹特性
4
2-的特性">        6.2.3 膨脹床吸附柱分離 SO4
2-的特性
4
2-的比較">        6.2.4 膨脹床與固定床吸附柱分離 SO4
2-的比較
        6.2.5 應(yīng)用 Thomas 模型分析流出曲線
4
2-在 RS-AE 固定床吸附柱上的解析">        6.2.6 SO4
2-在 RS-AE 固定床吸附柱上的解析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 改性稻草聯(lián)合微生物去除水中 SO42
    7.1 實(shí)驗(yàn)與方法
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)材料、菌種、試劑和設(shè)備
4
2-的靜態(tài)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)">        7.1.2 RS-AE 和 SRB 去除 SO4
2-的靜態(tài)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
4
2-的實(shí)驗(yàn)">        7.1.3 RS-AE 聯(lián)合微生物連續(xù)去除 SO4
2-的實(shí)驗(yàn)
4
2-、TOC 等指標(biāo)測(cè)試方法">        7.1.4 SO4
2-、TOC 等指標(biāo)測(cè)試方法
        7.1.5 SEM 觀察附著有微生物的 RS-AE 表面形貌
    7.2 結(jié)果與討論
        7.2.1 SRB 生長(zhǎng)情況
4
2-去除特性">        7.2.2 靜態(tài)培養(yǎng)中 SO4
2-去除特性
4
2-特性">        7.2.3 RS-AE 聯(lián)合 SRB 連續(xù)去除 SO4
2-特性
        7.2.4 RS-AE 表面附著生長(zhǎng)微生物——SEM 觀察
    7.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]化學(xué)還原法處理電鍍含鉻廢水的工程應(yīng)用[J]. 李國(guó)會(huì),馬相賓,裴燏.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2011(10)
[2]吸附劑的制備及其改性技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 藍(lán)靜,劉敬勇,黃曼雯,蔡華梅,裴媛媛,王靖宇.  安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)(下半月刊). 2011(16)
[3]植物半纖維素結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 余紫蘋,彭紅,林妲,阮榕生,王娜,胡錚,劉玉環(huán),張錦勝.  高分子通報(bào). 2011(06)
[4]殼聚糖吸附廢水中Cr（Ⅵ）的工藝研究[J]. 李春光,鄭賓國(guó),孔殿超.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2011(05)
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[6]微生物固定化技術(shù)及其在污水處理領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 屈佳玉.  工業(yè)水處理. 2010(10)
[7]SO42-對(duì)SRB顆粒污泥性能的影響[J]. 許雅玲,伍健東,周興求.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(09)
[8]纖維素改性研究進(jìn)展[J]. 張智峰.  化工進(jìn)展. 2010(08)
[9]不同固液兩相吸附平衡常數(shù)的局限含義及其與吸附位覆蓋度θ的關(guān)系[J]. 葉林順.  環(huán)境化學(xué). 2010(04)
[10]生物吸附材料吸附水中砷的研究進(jìn)展[J]. 麻芳,曲榮君,孫昌梅,張盈,紀(jì)春暖,李秀勇,阮新.  離子交換與吸附. 2010(02)

博士論文
[1]玉米秸稈及其纖維素的改性和吸附水體鎘離子的機(jī)理研究[D]. 鄭劉春.華南理工大學(xué) 2011
[2]利用農(nóng)業(yè)秸稈制備陰離子吸附劑及其性能的研究[D]. 王宇.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]活性污泥生物去除六價(jià)鉻的初步研究[D]. 張文標(biāo).同濟(jì)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3052203

boshi