水體氟污染目前在全球許多地區(qū)廣泛存在,各國(guó)制定了嚴(yán)格的飲用水與污水氟含量控制標(biāo)準(zhǔn)。吸附法是解決氟污染的主要方法之一。本論文首先通過(guò)改良的液相沉淀法合成了超細(xì)水合氧化鋯(HZO)粉末,詳細(xì)比較了HZO與其他常見(jiàn)吸附劑的除氟性能差異；而后基于Donnan膜預(yù)富集原理,以大孔強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂D201為載體,將納米HZO嵌載入樹(shù)脂孔內(nèi),成功研制出聚苯乙烯基納米水合氧化鋯復(fù)合材料HZO-201,并探究其對(duì)水體中F的強(qiáng)化吸附行為及作用機(jī)理。論文詳細(xì)研究了溶液pH、競(jìng)爭(zhēng)離子、接觸時(shí)間對(duì)吸附性能的影響,并通過(guò)XPS分析探究了復(fù)合材料的強(qiáng)化除氟機(jī)理。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)表明,在競(jìng)爭(zhēng)離子(Cl-、SO42-、NO3-、HCO3-)大量共存時(shí),HZO-201相比于活性氧化鋁(AA)和D201表現(xiàn)出了更為優(yōu)異的選擇吸附性能。固定床吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,HZO-201對(duì)模擬含氟廢水或者實(shí)際地表水的有效處理體積均明顯優(yōu)于D201,有效處理能力提高了7-14倍。對(duì)于酸性含氟礦冶廢水而言,HZO-201的處理體積甚至超過(guò)～3000 BV,而同樣條件下D201僅能達(dá)標(biāo)處理～4 BV。吸附后的HZO-201可以通過(guò)NaOH溶液進(jìn)行...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 氟的基本特征
        1.1.2 氟的危害
        1.1.3 水體氟污染的來(lái)源
        1.1.4 我國(guó)水體氟污染現(xiàn)狀
        1.1.5 水體氟污染的控制標(biāo)準(zhǔn)
        1.1.6 水體氟污染的常見(jiàn)處理技術(shù)及其發(fā)展態(tài)勢(shì)
    1.2 HZO及其復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 HZO的合成及其結(jié)構(gòu)形態(tài)
        1.2.2 HZO的吸附特性
        1.2.3 基于HZO的復(fù)合材料
    1.3 本論文研究目標(biāo)、內(nèi)容和基本思路
        1.3.1 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.3.2 本論文的基本思路
第二章 水合氧化鋯的研制及其除氟性能
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 試劑與儀器
        2.1.2 HZO的合成方法
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.4 表征與分析
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 結(jié)構(gòu)表征
        2.2.2 吸附等溫線
        2.2.3 pH影響
        2.2.4 競(jìng)爭(zhēng)離子影響
    2.3 本章小結(jié)
第三章 樹(shù)脂基納米水合氧化鋯的合成及其除氟性能
    3.1 材料和方法
        3.1.1 試劑和儀器
        3.1.2 HZO-201的合成與表征
        3.1.3 HZO-201穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
        3.1.4 靜態(tài)吸附試驗(yàn)
        3.1.5 柱(固定床)吸附試驗(yàn)
        3.1.6 分析方法
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 HZO-201的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        3.2.2 溶液pH對(duì)HZO-201穩(wěn)定性的影響
        3.2.3 競(jìng)爭(zhēng)離子對(duì)氟吸附的影響
        3.2.4 pH對(duì)吸附的影響
        3.2.5 吸附等溫線及熱力學(xué)
        3.2.6 吸附動(dòng)力學(xué)
        3.2.7 柱吸附-脫附實(shí)驗(yàn)
        3.2.8 本章小結(jié)
第四章 除氟機(jī)理初探
    4.1 材料和方法
        4.1.1 試劑和儀器
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)與分析
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 D201、HZO的除氟作用機(jī)理
        4.2.2 HZO-201機(jī)理分析
第五章 復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用探索(中試)
    5.1 項(xiàng)目背景
        5.1.1 項(xiàng)目基本介紹
        5.1.2 水質(zhì)水量與排放標(biāo)準(zhǔn)
    5.2 應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)
        5.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)
        5.2.2 復(fù)合材料的合成
        5.2.3 工藝流程說(shuō)明
    5.3 運(yùn)行結(jié)果
        5.3.1 吸附-脫附效果分析
研究結(jié)論及展望
    研究結(jié)論
    研究展望
參考文獻(xiàn)
附件 攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果
致謝



本文編號(hào)：3783180