本文關(guān)鍵詞：鋯改性顆粒活性氧化鋁飲用水除氧研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以提高顆�；钚匝趸X的吸附量和擴(kuò)大其pH適用范圍為主要目標(biāo),研究了ZrOCl2·8H2O對顆粒活性氧化鋁(GAA)的改性和改性后吸附劑Zr-GAA的吸附性能,并探討了粒徑對Zr-GAA吸附性能的影響。以氧氯化鋯溶液為改性液,改性液中鋯濃度為改性濃度,探討改性濃度、改性時(shí)間、固液比對Zr-GAA吸附量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),改性濃度為2.0g/L、改性時(shí)間為12h、固液比為1：20是最優(yōu)的改性條件。Zr-GAA在平衡濃度為1.0mg/L時(shí)的吸附量為3.50mg/g,是GAA的2.69倍；由ICP分析可得,鋯的負(fù)載量為32.58mg/gGAA。通過間歇實(shí)驗(yàn)探討了接觸時(shí)間、投加量、pH、初始氟濃度、共存離子等因素對Zr-GAA吸附性能的影響,并對吸附過程的動力學(xué)、吸附等溫線和控制步驟進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：Zr-GAA對F-的吸附主要發(fā)生在前60min,在180min時(shí)趨于穩(wěn)定,吸附速率比GAA提高了至少25%；要使初始氟濃度為5.15mg/L溶液中氟的濃度降到1.0mg/L以下,GAA的投加量需為Zr-GAA的4倍,Zr-GAA的吸附量有了很大的提高,尤其是在處理低濃度含氟水時(shí)更有優(yōu)勢；初始pH為4.5～9.7的溶液,經(jīng)Zr-GAA處理后仍符合飲用水對pH的要求,而GAA的范圍為4.5～7.8, Zr-GAA適用范圍更廣；SO42-、HCO3對Zr-GAA的吸附具有抑制作用。Zr-GAA對F-的吸附符合擬二級動力學(xué)方程、Langmuir和D-R吸附等溫線模型,液膜擴(kuò)散過程為控制步驟。通過連續(xù)實(shí)驗(yàn)探討了Zr-GAA填充高度對吸附柱穿透時(shí)間的影響,并通過分析得到單位體積Zr-GAA的吸附量。結(jié)果表明：Zr-GAA填料越高,穿透時(shí)間越長,對F-的吸附量和去除率越大。Zr-GAA填充高度為25.4cm時(shí),穿透時(shí)間為196h,對F-的吸附量是2.80mg/g,去除率是97.68%。經(jīng)Bohart-Adams模型分析可知,Zr-GAA對F-的吸附量為45.45mg/L。對比0.513、0.338、0.178mm三種粒徑的Zr-GAA的吸附性能發(fā)現(xiàn),隨著粒徑的減小,吸附速率、吸附量、擴(kuò)散系數(shù)均逐漸增大；吸附位能E值也與粒徑有關(guān),粒徑越小,E值越大,化學(xué)吸附越明顯。經(jīng)本文分析可知,Zr-GAA的除氟性能優(yōu)良,而且在吸附量和pH適用范圍兩方面的改善十分明顯,其具有很好的實(shí)際應(yīng)用性。
【關(guān)鍵詞】：除氟 鋯改性 顆�；钚匝趸X 飲用水
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ133.1;R123.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 緒論17-31
• 1.1 氟的性質(zhì)及危害17-19
• 1.1.1 氟的性質(zhì)及水體中氟的來源17-18
• 1.1.2 氟的危害18-19
• 1.2 活性氧化鋁污水除氟相關(guān)研究19-21
• 1.2.1 活性氧化鋁的性質(zhì)19-20
• 1.2.2 活性氧化鋁污水除氟相關(guān)研究進(jìn)展20-21
• 1.3 鋯的性質(zhì)及應(yīng)用21-25
• 1.3.1 鋯的來源及性質(zhì)21-22
• 1.3.2 含鋯吸附劑的應(yīng)用22-25
• 1.4 吸附等溫線模型25-27
• 1.4.1 Langmuir等溫線模型25
• 1.4.2 Freundlich等溫線模型25-26
• 1.4.3 Dubinin-Radushkevich等溫線模型26-27
• 1.5 常用固定床動力學(xué)模型27-29
• 1.5.1 Bohart-Adams模型27-28
• 1.5.2 Thomas模型28
• 1.5.3 Yoon-Nelson模型28-29
• 1.6 論文的研究背景及內(nèi)容29-31
• 1.6.1 論文的研究背景29
• 1.6.2 論文的研究內(nèi)容29-31
• 第二章 Zr-GAA的制備條件優(yōu)化31-45
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料31-32
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑31
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器31-32
• 2.1.3 溶液的配制32
• 2.2 GAA的預(yù)處理32-33
• 2.3 Zr-GAA的制備33-34
• 2.4 Zr-GAA的改性條件優(yōu)化34-35
• 2.4.1 改性濃度的優(yōu)化34
• 2.4.2 改性時(shí)間的優(yōu)化34
• 2.4.3 固液比的優(yōu)化34-35
• 2.5 分析方法35
• 2.5.1 F~-濃度的測定35
• 2.5.2 吸附量的計(jì)算35
• 2.6 Zr-GAA的表征35-37
• 2.6.1 XRD分析35-36
• 2.6.2 EDS分析36
• 2.6.3 ICP-MS分析36
• 2.6.4 pH_(pzc)分析36-37
• 2.7 結(jié)果與討論37-42
• 2.7.1 改性濃度對Zr-GAA的吸附性能影響37-38
• 2.7.2 改性時(shí)間對Zr-GAA的吸附性能影響38-39
• 2.7.3 固液比對Zr-GAA的吸附性能影響39
• 2.7.4 Zr-GAA的表征39-42
• 2.8 Zr-GAA的成本計(jì)算42
• 2.9 本章小結(jié)42-45
• 第三章 間歇實(shí)驗(yàn)評價(jià)Zr-GAA除氟的性能45-65
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料45-46
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑45
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器45-46
• 3.1.3 溶液的配制46
• 3.2 間歇實(shí)驗(yàn)46-47
• 3.3 結(jié)果與討論47-54
• 3.3.1 接觸時(shí)間的影響47-48
• 3.3.2 投加量的影響48-49
• 3.3.3 pH的影響49-51
• 3.3.4 初始氟濃度的影響51-52
• 3.3.5 共存離子影響52-53
• 3.3.6 自來水配制溶液的影響53-54
• 3.4 機(jī)理分析54-62
• 3.4.1 吸附動力學(xué)分析54-57
• 3.4.2 吸附等溫線57-60
• 3.4.3 控制步驟分析60-62
• 3.5 本章小結(jié)62-65
• 第四章 連續(xù)實(shí)驗(yàn)評價(jià)Zr-GAA除氟的性能65-71
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器65
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料65
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器65
• 4.2 連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置及過程65-66
• 4.3 結(jié)果與討論66-69
• 4.3.1 Zr-GAA填充高度對穿透時(shí)間的影響66-67
• 4.3.2 連續(xù)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)計(jì)算67-68
• 4.3.3 固定床動力學(xué)模型的應(yīng)用68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第五章 粒徑對Zr-GAA的吸附性能影響71-79
• 5.1 不同粒徑Zr-GAA的制備71
• 5.1.1 GAA的預(yù)處理71
• 5.1.2 不同粒徑Zr-GAA的制備71
• 5.2 間歇實(shí)驗(yàn)71
• 5.3 粒徑對吸附速率的影響71-73
• 5.3.1 三種粒徑的Zr-GAA的吸附速率曲線71-72
• 5.3.2 三種粒徑的Zr-GAA的吸附動力學(xué)研究72-73
• 5.4 粒徑對控制步驟的影響73-74
• 5.5 粒徑對吸附平衡的影響74-77
• 5.5.1 初始濃度對不同粒徑Zr-GAA的吸附量影響74-75
• 5.5.2 吸附等溫線研究75-77
• 5.6 本章小結(jié)77-79
• 第六章 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-89
• 作者及導(dǎo)師簡介89-90
• 附件90-91

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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  本文關(guān)鍵詞：鋯改性顆�；钚匝趸X飲用水除氧研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：278098