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《青岛理工大学》 2010年
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可降解材料及钙基膨润土对海水中石油的吸附研究

陈丽丽  
【摘要】:使用吸油材料治理海洋石油污染是一种经济有效的方法。随着人们环保意识的提高,吸油材料的环保性也越来越重要。天然有机吸油材料具有可降解、廉价和可再生等优点,粘土类吸油材料具有环保、储量大等优点。近年来这两种材料得到广泛的关注,因此,研究其在海洋石油污染治理中的应用具有重要的现实意义。 本文以天然有机吸油材料(灯心草和吸油草)和粘土类吸油材料(钙基膨润土)为吸附剂,研究其吸油能力和对海水中石油的吸附特点。首先,研究了吸油材料对不同粘度油品(97#汽油、0#柴油、摩托车机油)的吸附性能及对水和油的优先吸附性能;接下来,研究了吸油材料对海水中柴油的吸附、解吸特点及其影响因素,并初步探讨了吸附机理;最后,通过对比吸油材料的吸油特点,确定了各吸油材料的使用方案。通过研究得到以下结论: (1)随着油品粘度的增大,灯心草、吸油草和钙基膨润土的吸油量都随之增大。灯心草对于各油品(97#汽油、0#柴油、摩托车机油)的吸附量最大,其次是吸油草和钙基膨润土。 (2)极性物质(海水)和非极性物质(油类污染物)同时存在时,吸油草对二者的吸附为选择性吸附(优先吸附油),灯心草和钙基膨润土对二者的吸附为非选择性吸附。 (3)三种吸油材料对海水中柴油的吸附与解吸动力学曲线均符合Lagergren准二级动力学模型。并且随初始含油量的增多(0.2ml-0.7ml)、温度的降低(25℃、15℃、5℃)、盐度的增大(20‰、25‰、31‰)、pH的降低(9.48、8.09、6.49)三种吸附剂对海水中柴油的吸附量均增大。 (4)在试验研究的振荡频率范围内,振荡频率对灯心草的吸附量影响不大。在振荡频率为80-130r/min的范围内,随振荡频率的增大吸油草和钙基膨润土的吸油量随之增大;在振荡频率为130-175r/min的范围内,随振荡频率的增大吸油草和钙基膨润土的吸油量随之降低。在试验研究的振荡频率范围内,随振荡频率的增大三种吸附剂的对柴油的解吸量都随之上升。 (5)灯心草对海水中柴油的吸附过程可用Henry型吸附等温式来描述;吸油草对海水中柴油的吸附过程可用Langmuir和Freundlich等温式来描述;钙基膨润土对海水中柴油的吸附可用Freundlich等温式来描述。热力学研究表明,灯心草、钙基膨润土的吉布斯自由能变?G0、熵变?S0、焓变?H0,吸油草的吉布斯自由能变?G0、熵变?S0、焓变?H0。 (6)通过正交优化试验设计得出,环境因素对灯心草、吸油草和钙基膨润土的试验指标影响的主次顺序分别是:温度盐度pH值振荡频率;盐度温度pH值振荡频率;振荡频率温度pH值盐度。 (7)综合三种材料的吸油效果、使用费用以及后续处理难易程度,吸油草更有实际应用的优势和市场潜力。
【学位授予单位】:青岛理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X55

【引证文献】
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【同被引文献】
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