复合吸附剂吸附水中六价铬的研究

论文摘要

目前水中重金属污染已经成为了一个不可忽视的问题,它严重威胁着周围的环境及人类的健康。很多有毒的重金属被当作工业废物排放到了环境当中,造成了严重的土壤和水体污染。重金属在环境中表现出来的毒性是人们关注的重点。六价铬的毒性远大于三价铬。研究发现,六价铬化合物能够导致癌症和腐蚀组织,并对细胞、植物、动物和人体有毒害作用。它能够导致肺癌,损害人体的肾脏、肝脏和胃等器官。本试验研究开发了两种基于NaCl改性斜发沸石的新型复合吸附剂,与NaCl改性斜发沸石复合的材料是脱乙酰度为90%的壳聚糖和不溶性腐殖酸。研究了复合吸附剂对含铬废水的吸附处理,测得复合吸附剂吸附六价铬的吸附等温线并进行了拟合。利用壳聚糖负载在改性沸石表面形成的复合吸附剂Ⅰ,吸附六价铬最重要的影响因素是pH和吸附剂的投加量。在酸性条件下增大投加量能显著增加吸附效果。混合了不溶性腐殖酸的复合吸附剂Ⅱ比复合吸附剂Ⅰ有更大的吸附容量,并且在高浓度(100mg/L)条件下,有较好的吸附效果。应用扫描电镜和X射线衍射仪对复合吸附剂微观形貌进行了分析表征。通过单因素试验和正交试验结果分析,得到最优化试验条件。采用Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式拟和复合吸附剂对六价铬的吸附表明,复合吸附剂对六价铬的吸附很好地符合Freundlich吸附等温式。从试验结果看,复合吸附剂是一种吸附水中Cr(VI)的良好吸附剂。与单一的NaCl改性斜发沸石吸附Cr(VI)比较,复合吸附剂对Cr(VI)离子的吸附速度快,吸附能力强,成本低。研究结果表明复合吸附剂是具有较大离子交换空间的新型吸附剂。因此,它在水处理方面有很大的潜在利用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 除铬的必要性
• 1.1.1 水资源危机
• 1.1.2 水体重金属污染严重
• 1.1.3 六价铬的来源和危害
• 1.2 含六价铬废水处理方法
• 1.2.1 化学沉淀法
• 1.2.2 电化学法
• 1.2.3 离子交换树脂法
• 1.2.4 吸附法
• 1.2.5 生物除铬法
• 1.3 沸石处理六价铬废水的研究现状
• 1.3.1 沸石及其结构特征和理化性质
• 1.3.2 沸石吸附六价铬的研究进展
• 1.4 壳聚糖处理六价铬废水的研究现状
• 1.4.1 壳聚糖的结构特征和理化性质
• 1.4.2 壳聚糖吸附六价铬的研究进展
• 1.5 腐殖酸处理六价铬废水的研究现状
• 1.5.1 腐殖酸及其结构特征和理化性质
• 1.5.2 腐殖酸吸附六价铬的研究进展
• 1.6 本研究的目的和内容
• 1.6.1 研究课题背景
• 1.6.2 研究课题的意义
• 1.6.3 本研究的主要内容
• 第二章 材料和方法
• 2.1 复合吸附剂材料的制备
• 2.1.1 沸石的表征测试
• 2.1.2 壳聚糖的表征特征
• 2.1.3 不溶性腐殖酸（IHA）的表征特征
• 2.1.4 复合吸附剂Ⅰ的制备
• 2.1.5 复合吸附剂Ⅱ的制备
• 2.2 试验设备和试剂
• 2.3 试验分析方法
• 2.2.1 二苯炭酰二肼分光光度法
• 2.2.2 标准曲线的测定
• 0（％）计算'>2.2.3 Cr（VI）去除率E₀（％）计算
• 2.2.4 样品测定方法
• 第三章 复合吸附剂Ⅰ吸附试验研究
• 3.1 复合吸附剂Ⅰ吸附影响因素研究
• 3.1.1 吸附时间的影响
• 3.1.2 起始浓度的影响
• 3.1.3 pH 值的影响
• 3.2 正交试验
• 3.2.1 正交试验简介
• 3.2.2 正交试验的建立
• 3.2.3 正交数据处理
• 3.3 复合吸附剂Ⅰ吸附六价铬的吸附平衡和动力学研究
• 3.3.1 吸附等温式
• 3.3.2 实验数据模拟
• 3.3.3 动力学数据分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 复合吸附剂Ⅱ吸附试验研究
• 4.1 复合吸附剂Ⅱ吸附影响因素研究
• 4.1.1 吸附时间的影响
• 4.1.2 起始浓度的影响
• 4.1.3 pH 值的影响
• 4.2 正交试验
• 4.2.1 正交试验的建立
• 4.2.2 正交数据处理
• 4.3 复合吸附剂Ⅰ吸附六价铬的吸附平衡和动力学研究
• 4.3.1 吸附等温式
• 4.3.2 实验数据模拟
• 4.3.3 动力学数据分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录
• 录用证明