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《西安科技大学》 2009年
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膨润土改性处理重金属废水试验研究

杨学朝  
【摘要】: 膨润土是我国资源丰富的一种粘土矿物,具有独特的层状结构和很强的吸附能力。改性处理后其物化性能得到很大程度提高,可有效吸附水溶液中的重金属离子、有机物等污染物质。膨润土应用于废水处理,具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。本文首先对天然膨润土进行了提纯试验,讨论了最佳提纯参数;而后对提纯膨润土进行了微波和钠化改性试验,分别讨论了其最佳改性参数,并对改性结果进行了分析;最后对天然膨润土和改性膨润土吸附废水中重金属Cr6+,Cr3+和Ni2+的影响因素进行了系统研究,确定了膨润土吸附重金属废水的最佳条件,并探讨了吸附机理。本文还利用X射线衍射分析和电子扫描电镜分析等手段对天然土、提纯土和改性土进行了测试,分析了其基本物化性能。 试验用膨润土为陕西洋县天然钙基土,该地区膨润土资源储量大(近亿吨),易开采。通过试验得出了对其提纯的最佳参数,矿浆质量分数15%,分散剂用量0.2%,pH 7.0。两种改性土的最佳制备条件,微波改性土为:功率800W条件下微波活化7min;钠化改性土为:微波加热时间3.5min,乙醇用量V乙醇/m膨润土为7mL/g,钠化剂用量m氯化钠/m膨润土为25/4。 对重金属离子的吸附效果对比表明,改性土的吸附效果明显优于天然土。吸附Cr3+最佳条件:m三价铬/m膨润土为10mg/g,振荡吸附20min,pH为7.0,Cr3+的去除率可由天然土的80.5%提高到98.5%以上,剩余浓度1.5mg/L;吸附Ni2+废水的最佳条件为:m镍/m膨润土为10mg/g,振荡吸附15min,pH 7.0,Ni2+的去除率由天然土的78.0%提高到99.0%,浓度1.0mg/L。经振荡吸附后,Cr3+和Ni2+的剩余浓度都达到(污水综合排放标准)GB8978-1996一级排放要求。无论是天然土还是改性土对Cr6+的吸附效果都不理想,这是因为Cr6+在水中以Cr2O72-阴离子形式存在,与硅氧负电结构发生相斥现象。经硫酸亚铁还原后Cr6+的去除率有明显提高,但仍略低于Cr3+的去除率。天然土和改性土吸附废水中重金属离子的性能和机理研究结果表明,膨润土对水中Cr3+和Ni2+的吸附既符合Langmuir吸附等温方程也符合Freundlich吸附等温方程。 研究结果对利用膨润土吸附性能处理重金属的废水有一定的理论和实践意义,同时为开发洋县膨润土资源提供了理论数据,开拓了一条应用途径。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X703

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【引证文献】
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【同被引文献】
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