● 摘要
一直以来,水污染都是一个全球普遍关注的问题,随着社会的迅速发展和工业化水平的不断提高,由工业废水排放所引起的水污染问题也越来越受到人们的关注。工业废水是水体的主要污染源,而酚类废水是难降解、毒性大的工业废水之一,其中苯酚是酚类废水的代表性污染物。苯酚是一种重要的化工原料,应用非常广泛,具有毒性且对人体的伤害非常大,长期饮用被苯酚污染的水会导致蛋白质变性,抑制中枢神经并损害肝、肾功能。因此,苯酚废水在排放之前必须进行有效的处理。本文以苯酚溶液作为模拟废水,采用吸附法对苯酚进行处理研究。
论文第一部分首先介绍了含酚废水的来源及危害,指出了含酚废水对人类的生存和自然环境产生的危害;其次对含酚废水的处理方法进行了综述,其中包括含酚废水的化学法、生物法和物理处理法,特别强调活性白土的性质及活性白土的改性方法;最后提出了本论文的研究目的、内容及创新点。
第二部分主要介绍了实验中涉及到的化学试剂、实验所用仪器以及实验中所用到的分析方法。
第三部分主要对活性白土进行改性,制得吸附剂CTAB/Ca-Bent,通过对制备过程中各因素的探究,得到吸附剂制备的最佳质量比CTAB:CaO:Bent为3:3.5:10,最佳反应温度为323 K,最佳反应时间为12 h。并使用傅里叶红外光谱仪 (FT-IR)、X射线衍射仪 (XRD)、物理吸附仪 (BET)、环境扫描电镜 (SEM) 等分析方法对制备的吸附剂进行了结构表征。
第四部分考察了吸附剂CTAB/Ca-Bent在苯酚废水吸附处理过程中各因素的影响,得到吸附的最佳条件为:吸附时间30 min,pH为苯酚原水pH值(7左右),吸附剂CTAB/Ca-Bent用量3.0 g,苯酚溶液初始浓度100 mg L-1,反应温度298 K,此时苯酚的去除率为78.13%。同时对吸附剂CTAB/Ca-Bent处理苯酚废水的吸附性能进行了研究,主要考察了吸附动力学、吸附平衡等温线和吸附热力学,结果表明吸附剂CTAB/Ca-Bent对苯酚的吸附更符合准二级动力学模型,吸附等温线比较符合Freundlich模型,吸附为自发且放热过程。
第五部分研究了六种不同的无机盐 (NaCl、KCl、MgCl2、ZnCl2、Na2SO4、Na3PO4) 在不同离子强度下对吸附剂CTAB/Ca-Bent吸附苯酚的影响,同时对有盐存在和无盐存在时吸附剂的吸附行为进行了考察。结果表明,盐的存在很大程度 上影响了吸附剂对苯酚的处理效果。
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