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膨润土的微波活化及其吸附性能研究

李长平  
【摘要】:吸附法作为一种重要的物理化学方法,因操作简单、效率高,尤其是可去除低浓度污染物质,在废水处理中获得了较多应用。吸附法成功应用的关键是选择适宜的吸附剂。开发廉价、新型、高效的吸附材料以降低污水处理费用的工作一直是环境工程领域的重要研究课题。 为开发、利用好广西宁明膨润土矿物资源,研制高效膨润土废水处理吸附剂,本文研究了广西宁明膨润土提纯钠化、马弗炉活化、微波活化三种改性方法制作膨润土吸附剂,提高其吸附性能,并重点探讨了微波活化方法及其产品对废水中Cu~(2+)、Cr~(3+)、Cr~(6+)和苯胺的吸附性能。 研究结果表明: 1.膨润土对Cu~(2+)、Cr~(3+)有较强的吸附能力,对Cr~(6+)、苯胺吸附能力较弱。马弗炉焙烧活化、微波焙烧活化、提纯钠化都可以改善和提高膨润土的吸附性能。微波活化过程简单、操作方便、省时省力、产品的吸附性能好,是一种很有前途的活化新方法。 2.无论是马弗炉加热活化,还是微波炉加热活化,加热活化时间或温度都是影响膨润土改性吸附效果的重要因素,焙烧不够或过烧都会降低膨润土的吸附活性。在本实验研究条件下,马弗炉活化的最佳温度是160℃,微波炉最佳活化时间是4min。 3.与马弗炉加热活化相比,微波加热活化膨润土可以大大缩短加热时间,且对Cu~(2+)的吸附去除率高,吸附剂用量少,吸附时间短,速度快。 4.影响膨润土吸附效果的主要因素有:膨润土用量、pH、废水初始浓度、振荡吸附时间等。膨润土用量对Cu~(2+)和Cr~(3+)的去除有着显著的影响,膨润土用量越大对Cu~(2+)和Cr~(3+)的吸附去除效果越好;膨润土的吸附特性受废水pH值影响显著,在强酸性条件下,膨润土对Cu~(2+)和Cr~(3+)的吸附去除率很低,在碱性条件下,吸附去除效果显著提高;按照一定的质量比投加膨润土,重金属离子的去除率随着废水初始浓度的增加而下降;膨润土对Cu~(2+)的吸附去除率比吸附Cr~(3+)高,且吸附去除率随吸附时间增加而增加,而吸附Cr~(3+)时去除率先增加后下降,可见膨润土吸附Cu~(2+)更加稳定。 广西大学硕士学位论文:膨润土的微波活化及其吸附性能研究 5.膨润土吸附铜离子废水符合「reundl ich方程;膨润土对Cr卜的吸附 行为符合Langmuir方程;膨润土对重金属离子的吸附以离子交换吸附为主, 其次为表面配合作用和层间配合作用等。


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