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《南京林业大学》 2011年
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改性壳聚糖对酞酸酯废水吸附的研究

王小祥  
【摘要】:酞酸酯作为一种环境激素,目前受到了国内外学者的积极关注。常见的酞酸酯处理方法为吸附法,生化法和光催化降解,各种方法都有其优缺点,主要问题集中在处理效果和成本上。壳聚糖作为一种天然高分子化合物,来源广泛、无毒无害、可生物降解,但是由于壳聚糖不成形,在酸性介质中不稳定,易水解流失,这使得在作为吸附剂的应用受到较大的限制。 本课题通过对壳聚糖进行改性,以吸附法处理模拟酞酸酯废水。研究内容:(1)以壳聚糖、柠檬醛为原料,运用正交实验法利用反相悬浮法制备柠檬醛交联壳聚糖树脂;(2)以我国规定的三种优先控制污染物的酞酸酯:邻苯二甲酸二甲酯(DMP),邻苯二甲酸二丁酯(DBP),邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)模拟废水进行实验,比较改性前后壳聚糖的吸附性能,考察缩合率,无机盐含量,吸附剂用量对吸附的影响,分析其吸附动力学机理;(3)模拟实际废水,以DBP、DEHP为研究目标,在静态吸附下,研究pH值、搅拌时间、投加量等因素对废水中酞酸酯去除率的影响;(4)考察动态吸附下,考察了废水出水浓度、吸附剂柱高、出水流速等因素对废水处理效果的影响,并进行动态洗脱实验和连续动态处理废水实验,最后进行动态脱附实验。分析考察其作为一种新型环保材料的可行性。 实验表明: 1.壳聚糖香草醛希夫碱的最佳反应条件是:反应时间4 min,反应温度60℃,原料质量比(壳聚糖:柠檬醛)1:10,在该条件下产品的缩合率可以达到84.13%。 2.改性后树脂对模拟废水中DMP、DBP、DEHP的吸附容量比改性前均有变化,尤其对DBP的吸附量变化最明显。树脂对三种酞酸酯的吸附全过程可用一级吸附动力学方程较好的描述。在实验范围两种改性壳聚糖对酞酸酯的吸附采用Langmuir吸附等温方程拟合的相关性较好。 3.对实际废水的静态实验表明:改性壳聚糖颗粒也能较大程度提高其吸附容量。在pH=7中性条件下的效果达到最佳。2 h后树脂对废水中酞酸酯的去除率基本稳定,树脂投加量0.1 g时去除率为83%。 4.含酞酸酯废水的动态小柱实验表明:25℃,pH=6.8,当吸附柱高度200 mm时,出水流速2 BV/h,树脂对酞酸酯去除率87.4%,COD去除率62.1%。选用100%甲醇进行动态脱附,在流速为3.2 BV/h时,脱附效果可以达到97.1%。 5.吸附柱动态连续运转实验结果表明,当流速在BV/h=3.67,运行180 min后10.3mg L-,去除率浓度在31.3%左右,此时累积处理水量为0.087 L。 本课题选用价格便宜、来源广泛的天然醛作为壳聚糖的修复物,符合绿色化学的要求,该工艺操作简单,产品吸附性较好,作为良好的吸附材料具有广泛应用前景。
【学位授予单位】:南京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X703

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【引证文献】
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