氯化鐵改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 16:35
重金屬?gòu)U水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重的工業(yè)廢水之一,活性炭(GAC)吸附法是處理重金屬?gòu)U水的常用方法。為提高活性炭對(duì)重金屬離子的吸附性能,本試驗(yàn)采用氯化鐵溶液對(duì)活性炭進(jìn)行改性,制備了氯化鐵改性活性炭(Fe-GAC)。采用比表面積測(cè)定和孔容分析、掃描電鏡分析、X射線衍射分析、傅里葉紅外變換光譜分析以及Boehm官能團(tuán)滴定等方法,對(duì)改性前后活性炭的表面理化性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果表明:Fe-GAC與GAC相比,比表面積與總孔容略有減小,平均孔徑略有增加,Fe-GAC孔隙內(nèi)壁附著了分散的團(tuán)絮狀的氧化鐵顆粒;酸性含氧官能團(tuán)(羧基、內(nèi)酯基、酚羥基)的總量增加了15.1%,極性增強(qiáng),有利于重金屬離子的吸附;钚蕴课叫阅艿母淖,由表面物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)所決定。本研究中,活性炭的化學(xué)性質(zhì)的變化對(duì)吸附性能的提高起主導(dǎo)作用。以含Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)廢水為處理對(duì)象,考察了吸附劑投加量、時(shí)間、pH值、初始濃度、反應(yīng)溫度對(duì)吸附性能的影響。結(jié)果表明:對(duì)于濃度為10mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,Fe-GAC和GAC的最佳投加量為4g/L時(shí),去除率分別為98.23%和78.32%,吸附平衡時(shí)間均為300min;對(duì)于濃度為10mg/...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 重金屬?gòu)U水的來(lái)源與危害
1.2.1 重金屬?gòu)U水的來(lái)源及危害
1.2.2 含鉻廢水的來(lái)源及危害
1.2.3 含鉛廢水的來(lái)源及危害
1.3 重金屬?gòu)U水處理研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.3.1 物理處理法
1.3.2 化學(xué)處理法
1.3.3 生物處理法
1.3.4 含鉻廢水處理技術(shù)
1.3.5 含鉛廢水處理技術(shù)
1.3.6 重金屬?gòu)U水處理的新技術(shù)
1.4 活性炭概述
1.4.1 活性炭的微觀物理結(jié)構(gòu)特性
1.4.2 活性炭的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性
1.4.3 活性炭的物理化學(xué)吸附機(jī)理
1.5 活性炭的改性研究
1.5.1 活性炭的表面物理改性
1.5.2 活性炭的表面化學(xué)改性
1.6 研究的目的、意義和內(nèi)容
1.6.1 研究的目的和意義
1.6.2 研究的內(nèi)容
第二章 改性活性炭的制備及表面理化性質(zhì)分析
2.1 材料與方法
2.1.1 材料與試劑
2.1.2 儀器與設(shè)備
2.1.3 氯化鐵改性活性炭的制備方法
2.1.4 活性炭的表征方法
2.2 結(jié)果及分析
2.2.1 比表面積、孔容及孔徑測(cè)定結(jié)果
2.2.2 SEM電鏡掃描結(jié)果分析
2.2.3 X射線衍射結(jié)果分析
2.2.4 傅里葉變換紅外光譜結(jié)果分析
2.2.5 Boehm滴定結(jié)果分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 氯化鐵改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)的試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)與分析方法
3.1.1 鉻離子溶液的配置
3.1.2 分析方法
3.1.3 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 吸附時(shí)間對(duì)吸附性能的影響
3.2.2 投加量對(duì)吸附性能的影響
3.2.3 pH值對(duì)吸附性能的影響
3.2.4 溫度對(duì)吸附性能的影響
3.2.5 初始濃度對(duì)吸附性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 氯化鐵改性活性炭吸附Pb(Ⅱ)的試驗(yàn)研究
4.1 試驗(yàn)與分析方法
4.1.1 鉛離子溶液的配置
4.1.2 分析方法
4.1.3 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 吸附時(shí)間對(duì)吸附性能的影響
4.2.2 投加量對(duì)吸附性能的影響
4.2.3 pH值對(duì)吸附性能的影響
4.2.4 溫度對(duì)吸附性能的影響
4.2.5 初始濃度對(duì)吸附性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 電鍍廢水的應(yīng)用處理試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 吸附過程及機(jī)理的初步探究
6.1 吸附熱力學(xué)分析
6.1.1 吸附等溫線方程基礎(chǔ)理論
6.1.2 吸附Cr(Ⅵ)等溫線擬合
6.1.3 吸附Pb(Ⅱ)等溫線擬合
6.2 吸附動(dòng)力學(xué)分析
6.2.1 吸附動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論
6.2.2 吸附Cr(Ⅵ)動(dòng)力學(xué)分析
6.2.3 吸附Pb(Ⅱ)動(dòng)力學(xué)分析
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的原理綜述[J]. 唐彬,彭英湘,胡立瓊. 化工管理. 2014(23)
[2]離子交換樹脂最新發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用[J]. 韓春雨,李雅靜,吳俊鵬. 山東化工. 2014(07)
[3]改性廣西柑橘皮生物吸附劑對(duì)水溶液中重金屬Pb2+吸附工藝研究[J]. 何彩梅,龔福明. 應(yīng)用化工. 2014(04)
[4]含鉻廢水處理技術(shù)及研究進(jìn)展[J]. 王謙,李延,孫平,華新,柏益堯,張煒銘. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(S2)
[5]活性炭制備及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 米鐵,胡葉立,余新明. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[6]吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展[J]. 張帆,李菁,譚建華,王波,黃福. 化工進(jìn)展. 2013(11)
[7]新型介孔吸附劑制備及重金屬吸附性能[J]. 潘凌瀟,劉漢湖,任超,楊虹,李凱,余莉琳. 有色金屬工程. 2013(03)
[8]重金屬鉛離子和鎘離子在水環(huán)境中的行為研究[J]. 馮源. 北方環(huán)境. 2013(03)
[9]重金屬污水處理新趨勢(shì)—生物吸附[J]. 卓艷婷,鄭志華. 上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]聚丙烯酰胺—鈉基復(fù)合膨潤(rùn)土合成及其吸附鉛離子性能[J]. 杜秀娟,曹吉林,陳學(xué)青,趙建軍. 過程工程學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]利用農(nóng)業(yè)秸稈制備陰離子吸附劑及其性能的研究[D]. 王宇.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]聯(lián)用強(qiáng)化混凝與化學(xué)沉淀法去除水中重金屬離子的研究[D]. 黃淦.湖南大學(xué) 2008
[2]改性活性炭纖維吸附Cr(VI)離子[D]. 張靜.同濟(jì)大學(xué) 2008
[3]中孔活性炭的化學(xué)改性及其對(duì)Pb~(2+)的吸附性能研究[D]. 張佳.南京理工大學(xué) 2007
[4]天然沸石對(duì)電鍍廢水中重金屬離子的吸附實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王祝來(lái).西安建筑科技大學(xué) 2005
[5]離子交換法除去合成羥胺反應(yīng)液中的鐵、鉻離子[D]. 張曉東.中南大學(xué) 2002
本文編號(hào):2912919
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 重金屬?gòu)U水的來(lái)源與危害
1.2.1 重金屬?gòu)U水的來(lái)源及危害
1.2.2 含鉻廢水的來(lái)源及危害
1.2.3 含鉛廢水的來(lái)源及危害
1.3 重金屬?gòu)U水處理研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.3.1 物理處理法
1.3.2 化學(xué)處理法
1.3.3 生物處理法
1.3.4 含鉻廢水處理技術(shù)
1.3.5 含鉛廢水處理技術(shù)
1.3.6 重金屬?gòu)U水處理的新技術(shù)
1.4 活性炭概述
1.4.1 活性炭的微觀物理結(jié)構(gòu)特性
1.4.2 活性炭的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性
1.4.3 活性炭的物理化學(xué)吸附機(jī)理
1.5 活性炭的改性研究
1.5.1 活性炭的表面物理改性
1.5.2 活性炭的表面化學(xué)改性
1.6 研究的目的、意義和內(nèi)容
1.6.1 研究的目的和意義
1.6.2 研究的內(nèi)容
第二章 改性活性炭的制備及表面理化性質(zhì)分析
2.1 材料與方法
2.1.1 材料與試劑
2.1.2 儀器與設(shè)備
2.1.3 氯化鐵改性活性炭的制備方法
2.1.4 活性炭的表征方法
2.2 結(jié)果及分析
2.2.1 比表面積、孔容及孔徑測(cè)定結(jié)果
2.2.2 SEM電鏡掃描結(jié)果分析
2.2.3 X射線衍射結(jié)果分析
2.2.4 傅里葉變換紅外光譜結(jié)果分析
2.2.5 Boehm滴定結(jié)果分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 氯化鐵改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)的試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)與分析方法
3.1.1 鉻離子溶液的配置
3.1.2 分析方法
3.1.3 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 吸附時(shí)間對(duì)吸附性能的影響
3.2.2 投加量對(duì)吸附性能的影響
3.2.3 pH值對(duì)吸附性能的影響
3.2.4 溫度對(duì)吸附性能的影響
3.2.5 初始濃度對(duì)吸附性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 氯化鐵改性活性炭吸附Pb(Ⅱ)的試驗(yàn)研究
4.1 試驗(yàn)與分析方法
4.1.1 鉛離子溶液的配置
4.1.2 分析方法
4.1.3 試驗(yàn)方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 吸附時(shí)間對(duì)吸附性能的影響
4.2.2 投加量對(duì)吸附性能的影響
4.2.3 pH值對(duì)吸附性能的影響
4.2.4 溫度對(duì)吸附性能的影響
4.2.5 初始濃度對(duì)吸附性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 電鍍廢水的應(yīng)用處理試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 吸附過程及機(jī)理的初步探究
6.1 吸附熱力學(xué)分析
6.1.1 吸附等溫線方程基礎(chǔ)理論
6.1.2 吸附Cr(Ⅵ)等溫線擬合
6.1.3 吸附Pb(Ⅱ)等溫線擬合
6.2 吸附動(dòng)力學(xué)分析
6.2.1 吸附動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論
6.2.2 吸附Cr(Ⅵ)動(dòng)力學(xué)分析
6.2.3 吸附Pb(Ⅱ)動(dòng)力學(xué)分析
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的原理綜述[J]. 唐彬,彭英湘,胡立瓊. 化工管理. 2014(23)
[2]離子交換樹脂最新發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用[J]. 韓春雨,李雅靜,吳俊鵬. 山東化工. 2014(07)
[3]改性廣西柑橘皮生物吸附劑對(duì)水溶液中重金屬Pb2+吸附工藝研究[J]. 何彩梅,龔福明. 應(yīng)用化工. 2014(04)
[4]含鉻廢水處理技術(shù)及研究進(jìn)展[J]. 王謙,李延,孫平,華新,柏益堯,張煒銘. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(S2)
[5]活性炭制備及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 米鐵,胡葉立,余新明. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[6]吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展[J]. 張帆,李菁,譚建華,王波,黃福. 化工進(jìn)展. 2013(11)
[7]新型介孔吸附劑制備及重金屬吸附性能[J]. 潘凌瀟,劉漢湖,任超,楊虹,李凱,余莉琳. 有色金屬工程. 2013(03)
[8]重金屬鉛離子和鎘離子在水環(huán)境中的行為研究[J]. 馮源. 北方環(huán)境. 2013(03)
[9]重金屬污水處理新趨勢(shì)—生物吸附[J]. 卓艷婷,鄭志華. 上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]聚丙烯酰胺—鈉基復(fù)合膨潤(rùn)土合成及其吸附鉛離子性能[J]. 杜秀娟,曹吉林,陳學(xué)青,趙建軍. 過程工程學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]利用農(nóng)業(yè)秸稈制備陰離子吸附劑及其性能的研究[D]. 王宇.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]聯(lián)用強(qiáng)化混凝與化學(xué)沉淀法去除水中重金屬離子的研究[D]. 黃淦.湖南大學(xué) 2008
[2]改性活性炭纖維吸附Cr(VI)離子[D]. 張靜.同濟(jì)大學(xué) 2008
[3]中孔活性炭的化學(xué)改性及其對(duì)Pb~(2+)的吸附性能研究[D]. 張佳.南京理工大學(xué) 2007
[4]天然沸石對(duì)電鍍廢水中重金屬離子的吸附實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王祝來(lái).西安建筑科技大學(xué) 2005
[5]離子交換法除去合成羥胺反應(yīng)液中的鐵、鉻離子[D]. 張曉東.中南大學(xué) 2002
本文編號(hào):2912919
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