基于疏水性成分分離提高焦化廢水的可生化性
發(fā)布時間:2024-02-25 14:23
中國是世界上焦炭第一生產(chǎn)和出口大國,每年產(chǎn)生的焦化廢水量超過2億噸,廢水含有大量毒性、難降解有機污染物,這些物質(zhì)不僅會導致生物處理單元水力停留時間(HRT)的延長,部分污染物還會通過揮發(fā)、污泥吸附以及尾水進入到自然環(huán)境而造成更為嚴重的生態(tài)風險。吸附法因可快速削減廢水毒性且工藝靈活簡便,作為預處理技術(shù)可快速調(diào)控廢水的水質(zhì)結(jié)構(gòu),提高焦化廢水的可生化性,降低廢水生物處理難度和能耗。 蛭石是一種天然的廉價黏土礦物,作為吸附劑具有明顯的成本優(yōu)勢。由于天然蛭石的親水性,以及有機插層蛭石存在比表面積低、負載不均等問題,限制了此類材料疏水性吸附性能的進一步提高。本文通過選擇性酸浸的方法預處理天然蛭石,以三甲基氯硅烷(CTMS)和三乙基氯硅烷(CTES)對其進行表面有機修飾,利用FTIR、BET、SEM和熱重等方法對材料進行表征,并對其吸附性能進行考察。主要結(jié)果有: (1)以疏水性有機微污染物鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)為測試目標,考察材料的吸附性能。在本實驗條件下,測得CTES改性酸化蛭石、CTMS改性酸化蛭石和有機插層蛭石對DEP的吸附量分別為63.7、51.2和15.7mg·g-1,證明有機修飾后的...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 焦化廢水的水質(zhì)及處理現(xiàn)狀
1.1.1 焦化廢水的來源
1.1.2 焦化廢水的水質(zhì)特征
1.1.3 焦化廢水的預處理方法
1.2 蛭石
1.2.1 蛭石概況
1.2.2 天然蛭石
1.2.3 有機插層蛭石
1.2.4 酸化蛭石
1.2.5 有機改性酸化蛭石
1.3 研究意義和內(nèi)容
1.3.1 研究目的和意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 酸化蛭石的表面有機修飾及其對疏水性微污染物的吸附
2.1 實驗材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 酸化蛭石的疏水化改性
2.1.3 有機插層蛭石的制備
2.1.4 材料表征
2.1.5 吸附實驗
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 材料表征
2.2.2 吸附動力學
2.2.3 吸附等溫曲線
2.2.4 有機負載均勻性對吸附過程的影響
2.3 結(jié)論
第三章 有機物疏水性在吸附過程中的作用機制
3.1 實驗材料與方法
3.1.1 實驗材料
3.1.2 實驗儀器
3.1.3 實驗方法
3.2 實驗結(jié)果與討論
3.2.1 吸附動力學
3.2.2 等溫吸附曲線
3.2.3 logKow對疏水性有機物的吸附影響
3.3 與其他改性酸化粘土的對比
3.4 結(jié)論
第四章 混合體系中有機蛭石的疏水性靶向吸附功能
4.1 實驗材料與方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 實驗分析儀器
4.1.3 實驗方法
4.2 實驗結(jié)果與討論
4.3 結(jié)論
第五章 有機蛭石對焦化廢水的吸附
5.1 實驗儀器與方法
5.1.1 實驗儀器
5.1.2 廢水來源
5.1.3 實驗方法
5.1.4 分析方法
5.2 實驗結(jié)果
5.2.1 吸附實驗
5.2.2 吸附前后水樣的厭氧降解實驗
5.2.3 吸附前后水樣的紫外-可見吸收光譜分析
5.2.4 吸附前后水樣的三維熒光光譜分析
5.2.5 吸附劑吸附的組分分析
5.2.6 機理分析
5.3 結(jié)論
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3910443
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【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 焦化廢水的水質(zhì)及處理現(xiàn)狀
1.1.1 焦化廢水的來源
1.1.2 焦化廢水的水質(zhì)特征
1.1.3 焦化廢水的預處理方法
1.2 蛭石
1.2.1 蛭石概況
1.2.2 天然蛭石
1.2.3 有機插層蛭石
1.2.4 酸化蛭石
1.2.5 有機改性酸化蛭石
1.3 研究意義和內(nèi)容
1.3.1 研究目的和意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 酸化蛭石的表面有機修飾及其對疏水性微污染物的吸附
2.1 實驗材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 酸化蛭石的疏水化改性
2.1.3 有機插層蛭石的制備
2.1.4 材料表征
2.1.5 吸附實驗
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 材料表征
2.2.2 吸附動力學
2.2.3 吸附等溫曲線
2.2.4 有機負載均勻性對吸附過程的影響
2.3 結(jié)論
第三章 有機物疏水性在吸附過程中的作用機制
3.1 實驗材料與方法
3.1.1 實驗材料
3.1.2 實驗儀器
3.1.3 實驗方法
3.2 實驗結(jié)果與討論
3.2.1 吸附動力學
3.2.2 等溫吸附曲線
3.2.3 logKow對疏水性有機物的吸附影響
3.3 與其他改性酸化粘土的對比
3.4 結(jié)論
第四章 混合體系中有機蛭石的疏水性靶向吸附功能
4.1 實驗材料與方法
4.1.1 實驗材料
4.1.2 實驗分析儀器
4.1.3 實驗方法
4.2 實驗結(jié)果與討論
4.3 結(jié)論
第五章 有機蛭石對焦化廢水的吸附
5.1 實驗儀器與方法
5.1.1 實驗儀器
5.1.2 廢水來源
5.1.3 實驗方法
5.1.4 分析方法
5.2 實驗結(jié)果
5.2.1 吸附實驗
5.2.2 吸附前后水樣的厭氧降解實驗
5.2.3 吸附前后水樣的紫外-可見吸收光譜分析
5.2.4 吸附前后水樣的三維熒光光譜分析
5.2.5 吸附劑吸附的組分分析
5.2.6 機理分析
5.3 結(jié)論
結(jié)論與展望
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攻讀碩士學位期間取得的研究成果
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