采用人工濕地處理含重金屬離子廢水是一種新興工藝,其低能耗、低運行成本的優(yōu)點吸引著眾多研究者的關(guān)注。然而,與傳統(tǒng)處理方法相比,人工濕地的缺點是處理能力及效率較低、占地面積較大、抗有機、重金屬污染物負(fù)荷與水力負(fù)荷能力有限并受季節(jié)、氣候的影響。至今為止,人工濕地技術(shù)的應(yīng)用尚無統(tǒng)一的工程規(guī)范指南。在人工濕地中引入一個吸附單元、添加具有高效吸附性能的填料是解決上述問題的有效方法之一。吸附單元的設(shè)計與填料的選擇需要知道污水處理量、起始污質(zhì)濃度與填料吸附能力及用量的基本關(guān)系,其涉及液/固體系吸附機理問題。經(jīng)典等溫吸附理論都將平衡離子吸附密度qe定義為平衡液相離子濃度Ce的一元函數(shù),而所有經(jīng)典動力學(xué)方程也只給出了吸附密度q與吸附接觸時間t的關(guān)系。后人用熱力學(xué)原理來解釋qe-Ce關(guān)系時,認(rèn)為離子吸附反應(yīng)存在吸附與解吸的動態(tài)平衡,在平衡點上液相離子的化學(xué)勢μL與固相離子的化學(xué)勢μs相等,因此qe與Ce應(yīng)具有一一對應(yīng)的值,與離子的起始濃度、吸附劑濃度以及吸附過程無關(guān)。經(jīng)典等溫吸附與動力學(xué)方程在應(yīng)用中的主要問題是方程參數(shù)不穩(wěn)定。在許多情況下,吸附劑濃度效應(yīng)（經(jīng)典等溫曲線隨吸附劑濃度增大而降低的現(xiàn)象）是導(dǎo)致經(jīng)典... 

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 鋅、鎘廢水污染狀況及其危害性
        1.1.1 我國水資源危機與水污染狀況簡介
        1.1.2 鋅、鎘廢水污染狀況及其危害性
    1.2 鋅、鎘廢水處理方法簡介
        1.2.1 傳統(tǒng)的鋅、鎘廢水處理方法
        1.2.2 蛭石吸附法處理重金屬廢水的研究進(jìn)展
    1.3 人工濕地處理重金屬廢水的研究進(jìn)展
        1.3.1 人工濕地發(fā)展簡介
        1.3.2 人工濕地處理重金屬廢水的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.3 人工濕地處理重金屬廢水的研究中存在的問題
    1.4 液/固吸附理論研究進(jìn)展
        1.4.1 Freundlich吸附等溫式
        1.4.2 Langmuir吸附等溫式
        1.4.3 BET吸附等溫式
        1.4.4 經(jīng)典吸附等溫式在含重金屬廢水處理中的應(yīng)用
        1.4.5 經(jīng)典吸附理論基礎(chǔ)與存在的問題
        1.4.6 液/固吸附動力學(xué)理論
    1.5 課題研究目的、內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
2 實驗內(nèi)容
    2.1 實驗儀器及藥品
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗材料及藥品
    2.2 實驗方法
        2.2.1 分析方法
        2.2.2 平衡吸附實驗
        2.2.3 混合離子吸附實驗
        2.2.4 pH值影響實驗
        2.2.5 體積影響實驗
        2.2.6 動力學(xué)實驗
    2.3 常用符號與吸附密度計算
        2.3.1 常用符號定義
        2.3.2 吸附密度計算
3 鋅、鎘離子吸附的影響因子
    3.1 吸附極限與臨界值
    3.2 蛭石中的可交換陽離子
    3.3 共存陽離子的影響
    3.4 溫度的影響
    3.5 pH值的影響
    3.6 小結(jié)
4 經(jīng)典吸附理論及相關(guān)問題
    4.1 等溫吸附曲線
    4.2 經(jīng)典方程參數(shù)
    4.3 Langmuir方程線性趨勢分析
    4.4 Freundlich方程線性趨勢分析
    4.5 經(jīng)典方程實測數(shù)據(jù)擬合
    4.6 吸附極限
    4.7 小結(jié)
5 液/固離子吸附體系中的強度因子
    5.1 產(chǎn)生吸附劑濃度效應(yīng)的必然性
    5.2 離子與吸附劑比值關(guān)系
        5.2.1 濃度因子影響檢驗
        5.2.2 體積影響檢驗
        5.2.3 共存離子影響檢驗
    5.3 液/固離子吸附體系中的強度因子
    5.4 小結(jié)
6 液/固離子吸附體系中的組成分
    6.1 吸附體系的組成分
    6.2 吸附系統(tǒng)狀態(tài)變量關(guān)系
    6.3 吸附體系的化學(xué)勢
    6.4 小結(jié)
7 平衡吸附預(yù)測模型
    7.1 參數(shù)的確定:q_m和k值
    7.2 新模型的驗證
        7.2.1 綜合實驗數(shù)據(jù)
        7.2.2 離子/吸附劑比檢驗數(shù)據(jù)
        7.2.3 重現(xiàn)性檢驗
    7.3 小結(jié)
8 鋅、鎘離子吸附的動力學(xué)特性
    8.1 平衡吸附時間
    8.2 平衡吸附密度
    8.3 常用動力學(xué)方程參數(shù)
    8.4 新動力學(xué)方程
        8.4.1 理論假設(shè)與推導(dǎo)
        8.4.2 新動力學(xué)方程的驗證
        8.4.3 吸附密度預(yù)測檢驗
    8.5 小結(jié)
結(jié)論與建議
    1. 結(jié)論
    2. 創(chuàng)新點
    3. 展望與建議
參考文獻(xiàn)
附錄A 部分平行樣測定數(shù)據(jù)
附錄B 紅壤—水溶液體系中Cr(Ⅵ)的吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)
附錄C 蛭石—水溶液體系中Cu(Ⅱ)的吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)
附錄D 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固液體系中Cr（Ⅵ）吸附的動態(tài)模擬[J]. 蘆鵬,吳曉芙,于旭彪,趙芳.  中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[2]Adsorption characteristics of copper,lead,zinc and cadmium ions by tourmaline[J]. JIANG Kan1,*, SUN Tie-heng1,2 , SUN Li-na2, LI Hai-bo2(1. School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China. 2. Key Laboratory of Environmental Engineering of Shenyang University, Shenyang 110041, China).  Journal of Environmental Sciences. 2006(06)
[3]趨磁細(xì)菌（MTB）吸附Pd2+的實驗研究[J]. 武振華,孫津生,宋慧平,李鑫鋼.  離子交換與吸附. 2006(05)
[4]殼聚糖/PVA微粒上Cu2+的吸附平衡與動力學(xué)[J]. 余純麗,任建敏,吳四維.  中國環(huán)境科學(xué). 2006(04)
[5]堿渣對銅（Ⅱ）離子吸附特征的研究[J]. 曹煊,金春姬,劉興超,彭剛.  環(huán)境化學(xué). 2006(04)
[6]凹凸棒石吸附鉛的性能及含鉛廢水處理研究[J]. 宋金如,羅明標(biāo),王黎.  東華理工學(xué)院學(xué)報. 2006(01)
[7]金魚藻對Cu2+的生物吸附特征[J]. 曾阿妍,顏昌宙,金相燦,王圣瑞,馬小凡.  中國環(huán)境科學(xué). 2005(06)
[8]釀酒酵母對Cu2+生物吸附機制的研究[J]. 張愛茜,劉偉,吳海鎖,韓朔睽,王連生.  環(huán)境化學(xué). 2005(06)
[9]蛭石與人造沸石氨氮平衡吸附——基本關(guān)系式與二次方程的解[J]. 吳曉芙,胡曰利,雷電,董敏慧.  中南林學(xué)院學(xué)報. 2005(05)
[10]蛭石吸附Pb2+的動力學(xué)和熱力學(xué)機理研究[J]. 劉勇,肖丹,楊文樹,郭靈虹,李暉.  四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版). 2005(05)

碩士論文
[1]紅壤—水溶液體系中Cr（Ⅵ）的吸附特性研究[D]. 蘆鵬.中南林業(yè)科技大學(xué) 2007
[2]蛭石—水溶液體系中Cu（Ⅱ）的吸附特性研究[D]. 于旭彪.中南林業(yè)科技大學(xué) 2007



本文編號：3662507