锌的用途十分广泛,被运用于镀锌工业、金属加工、机械制造、电池工业等众多领域,随着锌的广泛应用,不可避免的要排放大量的含〒锌废水,含锌废水对环境和人体健康具有严重危害,具有持久性、毒性大、污染严重、处理难度大等特点。目前我国锌污染非常严重,因此加强含锌废水的处理,减少排放,刻不容缓。
本文主要研究靖远
凹凸棒石吸附水体中锌离子。将甘肃靖远地区的凹凸棒石分别做提纯和酸热改性处理得到3种吸附剂(原矿、提纯矿、改性矿)。用3种矿做恒温震荡吸附试验来吸附水体中的Zn(Ⅱ)。吸附条件:固定pH值为5,投加量为20g/L。将吸附温度设置5个梯度(25、30、40、50、60℃),初始浓度设置6个梯度(20、40、60、100、150、200mg/L),得到一系列实验数据,对实验数据进行动力学,等温吸附模型和热力学分析,讨论凹凸棒石吸附Zn(Ⅱ)的机理和效率,研究提纯和酸热改性处理对靖远地区凹凸棒石吸附性能的影响,以及吸附温度,初始浓度对凹凸棒石对Zn(Ⅱ)吸附性能的影响。
结果表明:1)吸附温度对靖远凹凸棒石吸附Zn(Ⅱ)的影响不明显,随着温度升高吸附量略有提高,且初始浓度较高的情况下的吸附量增加相对明显;2)初始浓度对靖远凹凸棒石吸附Zn(Ⅱ)有明显影响,随着初始浓度的增加吸附量有明显的提高,而去除率有明显降低;3)对实验数据进行动力学分析,凹凸棒石吸附Zn(Ⅱ)的过程符合准二级动力学模型,而不符合准一级动力学模型和颗粒内扩散模型。4)对实验数据进行等温吸附模型拟合,凹凸棒石(原矿)吸附Zn(Ⅱ)符合Freundlich等温吸附模型和Langmuir等温吸附模型,改性矿和提纯矿符合Freundlich等温吸附模型。表明凹凸棒石吸附Zn(Ⅱ)不只是简单的表面单层吸附,同时存在不均匀吸附和多层吸附,是化学吸附和物理吸附共同作用的过程;5)对实验数据进行热力学分析,吉布斯自由能◆为负,且随着吸附温度的升高越来越小,熵变和焓变为正,表明吸附过程是一个自发的、吸热的复杂¤过程;6)通过对比分析3种矿吸附性能的差异,发现在20、40、60mg/l的低浓度溶液中3种矿的吸附性能差异不大,提纯矿和改性矿对Zn(Ⅱ)的吸附性能略优于原矿,在100、150、200mg/l的较高初始浓度的溶液中,3种矿的吸附性能相差越来越大,改性矿对Zn(Ⅱ)的吸附能力最强,其次是提纯矿,原矿的吸附性能最差,所以提纯和酸热改性处理对提高凹凸棒石的吸附性能效果很明显。
关键词:
凹凸棒石 锌离子 吸附性能 含锌废水
作者:
付朝文
学位授予单位:
兰州交通大学
授予学位:
硕士
学科专业:
环境工程
导师姓名:
任珺
学位年度:
2013
语种:
中文
分类号:
X703
在线出版日期:
2013年12月31日
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