各種含Cd(Ⅱ)工業(yè)廢水的超標排放,會給環(huán)境和人類健康造成長期的威脅。文獻報道的大部分含Cd(Ⅱ)工業(yè)廢水濃度為0-80 mg/L,傳統(tǒng)的重金屬廢水處理方法,如化學沉淀法、溶劑萃取法等難以處理低濃度重金屬廢水。相比之下,吸附法對此類低濃度體系具有高效率、操作簡單、產(chǎn)生污泥少等優(yōu)點,因此,吸附法被認為是一種很有前景的低濃度廢水處理方法。超順磁性吸附劑不僅結(jié)構可設計、粒徑可控,還可在外加磁場作用下移動富集、凝并及流動輸送遷移,易于進行磁場操控,可避免傳統(tǒng)固定床操作床層阻力大、能耗高、易溝流及不易連續(xù)操作等問題。然而已報道的用于Cd(Ⅱ)處理的磁性載體分離技術存在吸附劑的吸附容量和選擇性低,以及磁性吸附劑難以連續(xù)化規(guī)模分離等問題。針對以上問題,本論文圍繞材料組成、界面性質(zhì)對分離性能影響規(guī)律開展研究,發(fā)現(xiàn)界面官能團種類、密度對Cd(Ⅱ)吸附容量、選擇性的影響規(guī)律,制備了高吸附容量、高選擇性的Cd(Ⅱ)磁性吸附劑,并開發(fā)了 Cd(Ⅱ)磁性吸附劑連續(xù)化規(guī)模分離的氣助磁分離工藝及裝置。首先針對Cd(Ⅱ)吸附容量低的問題,研究了官能團修飾密度對Cd(Ⅱ)飽和吸附容量的影響。制備了 一系列具有不同固定化...

【文章頁數(shù)】：172 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 含鎘廢水概述
        1.2.1 鎘的特性
        1.2.2 鎘的毒性和危害
        1.2.3 含鎘廢水主要來源
        1.2.4 水體鎘含量的控制標準
    1.3 重金屬廢水處理方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 化學沉淀法
        1.3.2 溶劑萃取法
        1.3.3 膜分離法
        1.3.4 電化學法
        1.3.5 吸附法
        1.3.6 生物吸附法
        1.3.7 生物絮凝法
        1.3.8 植物修復法
    1.4 重金屬吸附劑的研究進展
        1.4.1 無機材料
        1.4.2 生物材料
        1.4.3 聚合物材料
        1.4.4 復合材料
        1.4.5 磁性復合材料
    1.5 固-液界面吸附行為研究
        1.5.1 吸附等溫模型
        1.5.2 吸附動力學模型
        1.5.3 吸附熱力學
    1.6 磁分離裝置的研究進展
        1.6.1 間歇式磁分離裝置
        1.6.2 高梯度磁分離裝置
        1.6.3 氣助磁分離裝置
    1.7 選題的思路及意義、主要研究內(nèi)容
第2章 EDA功能化的高容量磁性PGMA微球用于Cd(Ⅱ)的吸附
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 主要試劑和儀器
        2.2.2 EDA功能化磁性PGMA微球的制備
        2.2.3 吸附劑表征
        2.2.4 吸附-解吸實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料表征
        2.3.2 m-PGMA-EDA微球?qū)d(Ⅱ)的吸附性能
    2.4 本章小結(jié)
第3章 DTC功能化的高選擇性磁性PGMA微球用于Cd(Ⅱ)的吸附
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 主要試劑和儀器
        3.2.2 DTC功能化磁性PGMA微球的制備
        3.2.3 吸附劑表征
        3.2.4 吸附-解吸實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料表征
        3.3.2 mPGMA-PEI-S微球?qū)d(Ⅱ)的吸附性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 D2EHDTPA固定化的高選擇性PGMA微球用于Cd(Ⅱ)的吸附
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 主要試劑和儀器
        4.2.2 二(2-乙基己基)二硫代磷酸的制備
        4.2.3 PGMA-D2EHDTPA微球的制備
        4.2.4 材料的表征
        4.2.5 吸附-解吸實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料表征
        4.3.2 PGMA-D2EHDTPA對Cd(Ⅱ)的吸附性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 聚合物吸附劑用于模擬實際含Cd(Ⅱ)廢水的吸附研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 主要試劑和儀器
        5.2.2 吸附-解吸實驗
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 三種吸附劑的吸附性能歸納對比
        5.3.2 不同吸附劑對模擬含鎘廢水的吸附性能
        5.3.3 再生液各組分含量和吸附劑的重復利用性
    5.4 本章小結(jié)
第6章 氣助磁分離過程用于Cd(Ⅱ)磁性吸附劑的高效分離
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 主要試劑和儀器
        6.2.2 磁性PGMA-EDA微球(EMPs)的制備
        6.2.3 磁顆粒的表征
        6.2.4 鎘的吸附-解吸實驗
        6.2.5 間歇氣助磁分離實驗
        6.2.6 連續(xù)氣助磁分離實驗
        6.2.7 磁顆粒濃度的測定
        6.2.8 回收率的定義
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 材料表征
        6.3.2 磁性EMPs微球?qū)d(Ⅱ)的吸附性能
        6.3.3 間歇氣助磁分離實驗
        6.3.4 連續(xù)氣助磁分離實驗
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 今后工作建議
符號表
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3856357