四种非金属矿物对污水中硫化物吸附条件及性能的研究

【摘要】：硅藻土、白土、珍珠岩、沸石有效成分是硅铝的氧化物，一般都具有质轻、松散、多孔，较低的硬度，比表面积大，发泡性好等特点。它们具有特殊的结构和物理化学性质，其中一个很重要的性能就是吸附性。这方面的研究成果多见于对重金属的吸附，但利用非金属矿物吸附水中硫化物的研究成果未见报导。用吸附方法去除水中的硫化物简便易行，既不需要复杂设备也不需要大量的试剂，而且可以再生利用没有二次污染，非金属矿物普遍存在于自然界当中。因此，本文用非金属矿物去除水环境中的硫化物的研究具有乐观的应用前景，极具研究价值。 应用非金属矿物中的硅藻土、白土、珍珠岩、沸石对废水中硫化物吸附性能及吸附条件进行研究。实验中改变各种条件，进行不同条件下的吸附实验对比。实验结果表明：同一温度下，随着硫化物溶液浓度的增大四种矿物吸附量上升趋势增大，四种非金属材料对硫化物的吸附能力为：硅藻土＞白土＞珍珠岩＞沸石。随温度的增加，四种矿物对硫化物的吸附量减少。非金属矿物随振荡时间的增加吸附硫化物的量也增加，当振荡时间达到72小时以上，非金属矿物吸附硫化物的量几乎不再增加，即达到了吸附平衡。硅藻土、白土、珍珠岩和沸石随着矿物用量的增加对硫化物的吸附量有所增加，当硅藻土与白土用量达到3克，珍珠岩与沸石用量达到1.5克时吸附率无明显提高。非金属矿物对硫化物的吸附发生在试料表面上，表面积与粒径成反比，因此，随着粒径的减小，总表面积增大，吸附率提高。 吸附过程中非金属矿物的用量、吸附时间、吸附温度、非金属矿物的粒度等，是影响非金属矿物吸附硫化物的主要因素。按照正交实验的要求，确定了4个因素3个水平的9次实验方案，对吸附试验条件进行优化选择得到最佳的吸附条件，并且找到试验影响因素的强弱次序。最佳吸附条件为：粒度为A_3200目，吸附时间为B_172h，非金属矿物用量为C_31g，吸附温度为D_330℃；影响因素强弱为：B(吸附时间)＞C(用量)＞D(吸附温度)＞A(粒度)。在最佳的吸附条件下，非金属矿对硫化物的吸附率均能达到70％以上。 对四种非金属矿物吸附水中硫化物进行热力学分析，四种非金属矿物对硫化物的吸附模型，较好的符合Freundlich吸附等温式，相关系数为：0.9809～0.9905之间。

【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703