本文關(guān)鍵詞：一步法形成類水滑石過程對(duì)陰離子廢水的處理研究　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的不斷發(fā)展,陰離子型廢水的數(shù)量不斷增長(zhǎng),對(duì)于環(huán)境的壓力和人體的危害也隨之增加。類水滑石(LDHs)由于具有較大的比表面積、良好的陰離子交換能力、原料來源豐富且環(huán)境無(wú)害性等特點(diǎn),近年來在環(huán)境領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。本論文首先參照類水滑石共沉淀法的形成機(jī)理,將硝酸鋅和硝酸鋁混合鹽溶液滴加到陰離子廢水中,與其中的堿和陰離子污染物反應(yīng),原位制備了鋅鋁類水滑石(ZnAl-LDH)。在處理陰離子廢水的同時(shí)將污染物固定在層間,采用一步法代替了先制備后處理的傳統(tǒng)工藝。然后利用XRD、SEM等表征手段對(duì)制備的樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌表征,采用分子模擬軟件計(jì)算陰離子與LDHs層板的結(jié)合能、層間排列方式等分子結(jié)構(gòu)。首先,利用一步法處理典型的無(wú)機(jī)陰離子廢水-堿性含砷廢水(As(V)=200mg/L,pH=12),結(jié)果表明As(V)的去除率接近100%,同時(shí)將堿性廢水處理至接近中性。As(V)在100 mL含砷廢水全部被固定后,可以在10 mL的Na2CO3溶液中交換出96.2%,并且交換后的樣品經(jīng)適量硝酸溶解后可多次循環(huán)處理該廢水。由于鋁元素的損失,四次循環(huán)后Al/Zn低于1/5,此時(shí)去除能力和釋放能力消失;補(bǔ)充鋁元素恢復(fù)到初始比例(Al/Zn=1/2)后,循環(huán)繼續(xù)。其次,利用一步法處理典型的有機(jī)陰離子廢水-甲基橙廢水,結(jié)果顯示甲基橙的去除率為100%,且甲基橙的去除量和鋁元素的滴加量呈現(xiàn)線性對(duì)應(yīng)關(guān)系并符合Langmuir模型。對(duì)于甲基橙和亞甲基藍(lán)混合有機(jī)廢水,一步法能夠在不影響甲基橙去除效果的前提下,同時(shí)對(duì)亞甲基藍(lán)具有去除效果;亞甲基藍(lán)通過疏水作用進(jìn)入LDHs層間并符合Freundlich模型。隨后,采用控制pH值一步法處理了無(wú)機(jī)/有機(jī)混合陰離子廢水-鉻酸鈉和甲基橙混合廢水,結(jié)果表明,通過控制鋅鋁鹽溶液的用量可先去除廢水中的甲基橙,然后去除鉻酸根,且兩種污染物質(zhì)均可完全去除并且分離。最后,采用氫氧化鋅固體和硝酸鋁溶液制備了ZnAl-LDH,結(jié)果表明鋁離子可替換氫氧化鋅中的鋅元素,使其由不帶電性的氫氧化鋅變?yōu)閹д姾傻腖DHs,并將陰離子引入到層間以平衡電荷,探討了一步法處理廢水中LDHs的形成過程和陰離子污染物的處理機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：1308731