化学与物理联用方法进行污水处理探索

论文摘要

超声协同臭氧技术和螯合树脂在处理污水方面具有很好的发展前景。本工作研究超声协同臭氧技术在酚类污染物、染料类污染物及多组分溶液中的应用,讨论了气速、初始浓度及声强对污染物降解的影响,并研究了对于不同种类的污染物超声/臭氧的协同效应,发现在染料类污染物中,超声/臭氧的协同效应最好。利用苯乙烯和马来酸酐悬浮聚合制成微球,然后氨基硫脲在不同条件下对其进行改性,合成三种不同的树脂,并通过元素分析以及红外光谱对合成的树脂进行了初步表征。研究了这三种树脂对Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)四种金属离子的吸附性能,测定表明在对Ag(Ⅰ)吸附符合G.E.Boyd液膜扩散方程。利用环氧氯丙烷与硫脲反应合成环硫氯丙烷,然后在碱性条件下与氨基硫脲反应,通过控制投料比合成三种不同的树脂PSN1,PSN2,PSN3,并通过元素分析以及红外光谱对合成的树脂进行了初步表征。研究了这三种树脂对Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)四种金属离子的吸附性能,等温吸附测定表明对Ag(Ⅰ)吸附符合Langmuir方程。将对苯二胺与环硫氯丙烷悬浮在水溶液中进行聚合,合成了微球型螯合树脂。通过元素分析、红外光谱及其它化学与物理方法对树脂结构进行了初步表征。研究了微球型螯合树脂对Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ag(I)、Au(Ⅲ)六种金属离子的吸附性能。研究表明:螯合树脂具有较规整的球形,一定的机械强度。树脂对于贵金属离子如Au(Ⅲ)、Ag(I)有较好的吸附性能,测定表明对Ag(Ⅰ)的吸附符合Langmuir方程和Lagergren吸附方程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 水污染现状及危害
• 1.2 污水处理的常用方法
• 1.2.1 中和法
• 1.2.2 硫化法
• 1.2.3 生物法
• 1.2.4 离子交换法
• 1.2.5 吸附法
• 1.2.6 膜处理技术
• 1.2.7 溶剂萃取法
• 1.3 超声在污水处理中的应用
• 1.3.1 超声处理污水概述
• 1.3.2 超声介入技术处理污水分类
• 1.3.3 超声介入技术面临的问题及发展方向
• 1.4 高分子螯合树脂
• 1.4.1 高分子螯合树脂概述
• 1.4.2 高分子螯合树脂的分类
• 1.4.3 螯合树脂的发展趋势
• 1.5 立题依据
• 第二章 超声协同臭氧处理污水
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验试剂与仪器
• 2.1.2 实验装置
• 2.1.3 超声协同臭氧处理污水
• 2.1.4 检测方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 超声协同臭氧处理对硝基苯酚
• 2.2.2 超声协同臭氧处理对氯苯酚
• 2.2.3 超声协同臭氧处理活性大红/活性深蓝
• 2.2.4 超声协同臭氧处理对硝基苯酚与对氯苯酚混合液
• 2.2.5 降解机理
• 2.3 本章小结
• 第三章 氨基硫脲改性苯乙烯-马来酸酐共聚物及吸附性能的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验试剂及仪器
• 3.1.2 氨基硫脲改性苯乙烯－马来酸酐共聚物的制备过程
• 3.1.3 吸附性能的测定
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 氨基硫脲改性苯乙烯－马来酸酐共聚物的合成及表征
• 3.2.2 制得树脂的吸附性能
• 3.3 本章小结
• 第四章 氨基硫脲型树脂的合成及吸附性能的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验试剂及仪器
• 4.1.2 氨基硫脲型树脂的制备过程
• 4.1.3 吸附性能的测定
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 氨基硫脲型树脂的合成及表征
• 4.2.2 氨基硫脲型树脂的吸附性能
• 4.3 本章小结
• 第五章 微球型巯基螯合树脂的合成及其吸附性能
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 试剂及仪器
• 5.1.2 微球型螯合树脂的合成
• 5.1.3 树脂吸附性能的测定
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 微球型树脂的合成及表征
• 5.2.2 微球型树脂的吸附性能
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与未来工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文