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改性粉煤灰复合吸附剂的制备及对重金属离子吸附特性研究

缑星  
【摘要】:重金属废水的处理一直是研究的热点。近几十年来,工业和生活废弃物的排放量日益增多,重金属污染物以多种途径进入水体,对生态环境以及人类健康产生了直接或潜在的危害。粉煤灰内蕴含大量的活性成分,在处理重金属废水时,具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。改性后的粉煤灰,吸附能力有明显提高,能够有效地吸附水体中的重金属离子。本论文共分四部分: 第一部分介绍了当前废水排放及粉煤灰在其中的应用情况,论述了本选题的背景和意义。 第二部分研究改性粉煤灰复合吸附剂的制备: 1.以粉煤灰、Fe(NO3)3和Al(NO3)3为原料,水合改性制备粉煤灰/水和金属氧化物;利用SEM、XRD、FTIR对其结构进行微观形貌观察及结构表征:并以含Ni2+废水为处理对象,考察粉煤灰/水合金属氧化物的制备条件对去除率的影响。 2.以粉煤灰为原料酸碱浸渍改性制备聚硅酸铝铁絮凝剂;利用SEM、XRD、FTIR对其结构进行微观形貌观察及结构表征;通过正交实验确定最佳制备条件,并以含Cd2+废水为对象进行处理,考察聚硅酸铝铁的制备条件对去除率的影响。 3.以壳聚糖和酸改性粉煤灰为原料,交联改性制备壳聚糖交联酸改性粉煤灰吸附剂,利用SEM、XRD、FTIR对其结构进行微观形貌观察及结构表征,并以含Mn2+废水为处理对象,考察聚硅酸铝铁物的制备条件对去除率的影响。 第三部分研究改性粉煤灰复合吸附剂对水体中重金属离子的吸附实验: 1以最佳条件制备的改性粉煤灰/水合金属氧化物、聚硅酸铝铁、壳聚糖交联酸改性粉煤灰为吸附剂,分别处理单一含有Ni2+、Cd2+、Mn2+的废水,考察吸附条件对去除率的影响。 2以最佳条件制备的改性粉煤灰/水合金属氧化物、聚硅酸铝铁、壳聚糖交联酸改性粉煤灰为吸附剂处理Ni2+、Cd2+、Mn2+混合废水,考察吸附条件对去除率的影响。 研究结果显示:改性粉煤灰复合吸附剂较原粉煤灰对重金属离子的吸附效果均有不同程度的提升,比表面积增大,活性基团增多是吸附效果提高的主要因素。


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