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《哈尔滨工业大学》 2013年
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醋酸纤维素/沸石复合纤维的动态吸附性能研究及应用

许加玲  
【摘要】:吸附法操作简单、成本低,处理效果好且对难处理的废水有很好的效果。然而大部分吸附材料在实际动态应用中存在着易流失、难分离的问题。本课题针对这一情况,将醋酸纤维素/沸石复合纤维填充于吸附柱中对重金属离子Cu~(~(2+))和有机染料亚甲基蓝(MB)进行动态吸附,分析不同单因素的效果影响,同时采用Thomas和BDST模型进行模拟,并对吸附机理进行初步探讨,然后应用于实际废水中考察其吸附效果及再生性。 论文分析了吸附柱在不同填充高度Z、溶液初始浓度C_0、流速v、及pH条件下对Cu~(2+)和MB的去除效果,结果表明,随着Z的增加,穿透曲线上的穿透点都向右移动,穿透时间延长;而随C_0和v的增加,穿透点向左移动。吸附Cu~(2+)和MB时pH值分别为5.5和10.0。 随着Z、C_0、v的增加,通过吸附柱的溶质总量wtotal始终呈现变大的趋势;Z上升时,其去除率Y%、纤维吸附量qtotal、平均吸附能力qeq及穿透时间tb和饱和时间te,均是逐渐递增的;C_0和v增大时,上述参数都表现为与Z上升时相反的变化趋势。吸附对象为Cu~(2+)和MB时变化均如此。 Thomas模型能够对吸附过程进行较好的拟合。在Cu~(2+)的吸附实验中,由模型得到的吸附容量q0和模型吸附速率常数kt,随着Z的增加,前者增大,后者减小;而当C_0和v变大时,q0和kt的变化趋势相反。而在吸附MB的实验中,Z增大时,kt逐渐变小,而C_0和v处于中间值C_0=50mg/L和v=5.4mL/min时对应的q0值最大。 BDST模型对吸附过程的模拟度较好。随着Z的增加,模型速率常数Ka逐渐减小,而吸附能力N0却逐渐增大,两种吸附质对应着相同的变化趋势;对C_0'=80ppm和v'=8.6mL/min时出水达到某浓度时运行时间进行预测,结果与实验值相接近。 空白纤维对比实验和盐分干扰实验的结果表明,空白纤维对Cu~(2+)的去除率明显小于对MB;盐离子对Cu~(2+)的吸附影响较之对MB时要大。 吸附柱对实际镀铜废水中的Cu~(2+)去除效果稍差于配水;吸附柱经过三次循环使用,一次再生后吸附效果有所下降,之后的循环中吸附效果变化不大,同时该吸附柱的脱附时间较快,吸附柱再生时间较短。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X703

【参考文献】
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