改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究

改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究

一、改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究(论文文献综述)

闫智杰[1](2021)在《沸石+活性炭联合处理污水厂一级A出水中氨氮和硝酸盐的实验研究》文中提出水是构成生命体的重要基础,是人类赖以生存的基本资源。但我国水源污染日益加剧,淡水浪费严重,使得水资源问题成为制约我国经济发展的关键因素。此外工业废水种类繁多,直接或间接地影响人民群众的生命健康,制约经济发展,因此注重工业废水的处理显得尤为重要。为探索解决污水处理厂出水标准不断提高带来的技术难题,配制氨氮浓度为10mg/L,硝酸盐浓度为15mg/L的模拟废水,考察利用天然沸石和活性炭作为吸附剂分别对氨氮和硝氮的去除效果,分析某些因素对吸附过程的影响,并探讨去除机理。确定影响沸石+活性炭联合吸附柱吸附效果的因素和最佳运行条件,为一级A出水的处理提供理论依据。本文主要结论如下:(1)沸石静态吸附低浓度氨氮实验表明,吸附最适p H为7.0,过酸或者过碱条件下去除率均不理想。沸石粒径越小,其表面孔隙越复杂,比表面积越大,吸附效果越好。吸附效果随投加量和吸附时间的增大而增大,在投加量为12g/L,接触时间为90min的拐点处可以兼顾材料成本和去除效果。正交试验结果表明不同因素的影响效果主次排序为p H值>投加量>吸附时间>粒径>温度。动力学研究表明相比于伪一阶模型,伪二阶模型能更准确的描述吸附过程,分子内扩散模型并不适用于整个氨氮吸附过程。吸附等温线模拟中Freundlich和Langmuir曲线拟合度均大于0.90,但前者拟合程度更好,说明吸附过程是物理吸附为主的多分子层吸附交换。热力学研究中ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,说明天然沸石吸附氨氮是能自发进行的,吸热的,混乱度增加的过程。(2)活性炭静态吸附硝酸盐实验表明,硝酸盐去除率随p H值的减小而升高。去除率与投加量和吸附时间均成正比,当投加量为24g/L,接触时间为120min时,材料成本和吸附效率均达到最理想效果。正交试验结果表明不同因素的影响效果主次排序为p H值>投加量>吸附时间>温度。动力学研究表明伪二阶模型能更准确的描述吸附过程,内扩散模型将吸附过程分为三个阶段,说明颗粒内扩散不是唯一的速率决定步骤。等温线模型Langmuir曲线拟合度优于Freundlich曲线,不同温度下0<RL<1,说明吸附过程是有力的。热力学研究中ΔG<0,ΔH<0,ΔS>0,说明该实验是能自发进行的,放热的,混乱度增加的过程。(3)吸附柱中的沸石层在下,活性炭层在上,两种材料对两种污染物的吸附是有协同作用的。适当提高柱体内沸石体积比例有助于提升总氮的去除率,当沸石和活性炭的体积比为6:4时效果最佳。当吸附柱内吸附剂填装高度为250mm,进水p H值为6,进水流速为2m/h时动态吸附柱的吸附效果最好,出水氨氮和总氮含量达到地表Ⅴ类水标准。

王小妹,谢微[2](2021)在《醋酸-罗汉果皮的制备及其在茶汤氟离子去除的应用初探》文中研究表明以罗汉果皮为原料,冰醋酸作为改性剂,将改良后的罗汉果皮(醋酸-SGS)加入茶汤中,探寻其通过不同的添加量、pH、反应时间、温度对茶汤中过量的氟离子脱除率的影响。在单因素试验基础上,进行正交优化试验。试验结果表明:投加量0.1 g、pH 6、反应时间40 min、浸提温度25℃时,脱除效果最佳,脱除率达到78.13%,与正交验证试验吻合度达到98.69%。各因素对茶汤中氟离子脱氟效果的影响顺序为p H>投加量>反应时间>温度。研究为制备低氟、健康、安全的茶提供脱氟新技术,同时也为罗汉果产业的废弃物中的罗汉果外皮开发利用提供新的途径。

郝敏[3](2021)在《不锈钢盐酸废水的资源化回收研究》文中进行了进一步梳理本文对不锈钢盐酸酸洗废水中的各成分进行了分析测定,其中酸浓度为1.82 mol/L,氟离子含量为 0.62mol/L,Fe2+、Fe3+、Ni2+以及 Cr3+的含量分别为 0.7 mol/L、0.1 mol/L、0.002 mol/L和0.16 mol/L。传统的中和沉淀法处理不锈钢酸洗废水会产生高盐型废水,且金属离子与氟离子含量仍很高,不仅危害环境,同时造成资源的浪费。因此研究高效、经济、绿色的不锈钢酸洗废水的处理工艺十分必要。在不锈钢盐酸废水酸浓度的测定实验过程中,若直接采用酚酞作为指示剂进行酸碱滴定,废水中的有色金属离子会对其造成干扰。因此通过计算,建立了一种新的直接指示剂法:以废酸中Fe2+作为指示剂,用氢氧化钠溶液进行滴定,滴定过程需不停晃动锥形瓶,当溶液中产生绿色的Fe(OH)2沉淀,然后迅速变成黄棕色的Fe(OH)3沉淀时,到达滴定终点。结合加标回收法,相对误差为0.23%。该方法使用范围宽,适用于多种钢铁酸洗废水中酸浓度的测定。利用酸阻滞法进行金属离子与酸分离的模拟研究。探究不同高径比的加压型矮床酸回收树脂柱改变过酸量、蒸馏水洗脱量以及洗脱次数对吸附与洗脱工艺的影响。得出以下规律:树脂柱的高径比大于4/10或小于3/6,都不利于树脂的吸附以及单次洗脱率;树脂柱矮宽时,树脂的累计洗脱率最好;酸液中Fe2+的存在会影响酸的回收率,Fe2+含量越高,酸回收率降低,酸与金属离子的分离效果越好。高径比为4/6的树脂柱,单次树脂吸附率与洗脱率均最佳。循环工艺中,利用试验所得吸附与洗脱的最优参数,得到树脂洗脱率可达100%,酸回收率为75%以上,Fe2+与酸分离率最大为88%。不锈钢盐酸废水通过脱氟研究,利用不同脱氟剂与氟的配位作用,进行不同条件下的脱氟试验。随着溶液中硅氟摩尔比、反应温度、反应时间以及助脱氟剂添加量的增加,脱氟效果呈现先增强后减弱的趋势。当温度为30℃、硅氟摩尔比为4:6、脱氟时间30min、助脱氟剂为2 mL的饱和KCl时,气相法SiO2的脱氟效果较佳,脱氟率高达到95.1%。利用吸附法对Ni2+、Cr3+吸附回收的可行性分析,通过制备纤维素-壳聚糖膜,探究吸附剂用量、吸附时间以及溶液pH对其吸附性能的影响。随着吸附剂用量的增加,对Ni2+、Cr3+的吸附效果变差。随着吸附时间的增长,吸附剂吸附量逐渐达到饱和。在酸性条件下,吸附剂对镍、铬离子的吸附效果较佳。当吸附材料用量为0.01 g、pH为3、吸附时间为8h时,纤维素-壳聚糖膜对镍离子的吸附效果较佳,吸附量达到67.2mg/g;当吸附材料用量为0.05 g、pH为3、吸附时间为6h时,纤维素-壳聚糖膜对铬离子的吸附效果较佳,吸附量为0.46mg/g。通过对不锈钢盐酸废水的分步回收实验,酸阻滞法与吸附法无法对酸液中的酸与金属离子完全回收。因此探究了磷酸蒸馏法对酸洗废水的资源化回收,该方法酸回收率为86%,得到的蒸馏渣通过加入乙醇,可将存留的酸、水以及有机添加剂洗涤到有机相中,得到几乎不含水和酸的磷酸盐。结合红外光谱分析,其中的有机添加剂可大部分回收。将分离的磷酸盐利用固相法制备类磷酸亚铁锂正极材料,结合充放电测试、交流阻抗分析和循环伏安测试,废酸中的铁、铬、镍等金属离子所形成的磷酸盐具有制备类磷酸亚铁锂电极材料的可能性。

夏明鸿[4](2020)在《无定型铝镧氢氧化物的制备及其对氟离子的吸附性能》文中进行了进一步梳理氟为人体必需元素,但水中过高氟离子浓度亦会对人体健康造成危害。本文以金属基吸附剂为研究对象,采用共沉淀法以六水合氯化铝和七水合氯化镧为材料制备纳米级铝-镧氢氧化物(HAL)吸附剂,在载体壳聚糖的负载下制备毫米级铝-镧氢氧化物凝胶球(CS-HAL)吸附剂,并对其进行微观结构表征以及吸附性能实验研究。主要成果归纳如下:(1)通过共沉淀法,制备纳米级铝-镧氢氧化物吸附剂(HAL),经过XRD、TEM和BET表征发现,吸附剂HAL为无规则型纳米颗粒,且为无定形结构并具有较大的比表面积,能为氟离子提供丰富的活性位点;FTIR与Zeta电位分析结果表明,在p H<7.5时对氟离子的吸附机理为离子交换作用和静电吸引协同作用,p H>7.5时,为离子交换作用。吸附剂HAL在吸附4 h时达到吸附平衡,最大吸附量为127.4 mg/g。(2)采用包埋法制备毫米级铝-镧氢氧化物凝胶球(CS-HAL)并对其进行表征分析。XRD与SEM表明CS-HAL为无定形结构,表面负载不规则HAL颗粒,且包覆表面的壳聚糖是连续均一的并具有孔道。实验结果表明,吸附剂CS-HAL最大吸附量达到35.6 mg/g,且体系中的壳聚糖只具有负载吸附剂HAL的作用,不参与吸附过程,经过4次循环稳定性实验研究,吸附量仅下降14.3%。

盘贤豪[5](2020)在《天然及改性沸石吸附水中氨氮的实验研究》文中研究说明由于工业和农业的迅速发展及城市化程度的提高,工业废水和生活污水排放量增加,水污染成为了一个亟待解决的问题。近年来,发生了水环境污染的突发事件,其中,氨氮废水的污染引起了广泛关注。因此,氨氮废水的处理是科学研究中的挑战,也是当前水处理行业的重要任务。传统的氨氮废水处理方法具有投资和运行成本高、处理效率低、操作困难等缺点。解决氨氮污染的关键是选择和确定最佳的处理技术,探索稳定性好,能耗低,去除率高的氨氮废水处理方法。吸附法由于其操作简单、运行成本低和材料来源广等优点,使其独具优势。沸石是一种具有良好氨氮吸附性能的天然吸附材料。我国拥有丰富的沸石储量和低廉的价格,利用沸石处理废水中的氨氮绝对是一种很有前途的方法。天然沸石由于其固有的理化性质而具有特定的吸附性质,被广泛应用于氨氮吸附的实验研究和实际工程。但有一个普遍问题:天然沸石的吸附能力不甚理想,要使处理水质达到相关标准,往往需要投加大量的沸石。因此,为了进一步提高天然沸石对氨氮的吸附性能,需要进行特定方法改性以提高它的孔隙和阳离子交换容量。本研究选用河南巩义天然沸石作为研究对象,分别采用:盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硝酸银、氯化铜、氯化锌对其进行改性,然后对比天然与改性沸石对模拟氨氮废水的吸附效果。考察了pH值、温度、转速、投加量等实验条件对吸附效果的影响,对吸附过程的热力学和动力学进行了分析拟合,并运用SEM(扫描电镜)、BET(比表面积测试)、XRD(X射线衍射)对天然及改性沸石进行了表征。实验结果表明:1)天然沸石吸附氨氮的最佳实验条件为180r/min、pH值6.5、投加量10g/L、30℃、吸附时间120min,氨氮初始浓度50mg/L时,投加粒径为60-80目的天然沸石,在最佳实验条件下,天然沸石对氨氮的去除率达52.31%,吸附容量2.62mg/g;2)本文用到的改性方法中:盐酸改性、氢氧化钠改性和氯化锌改性对河南巩义沸石吸附氨氮的能力没有提升作用,硝酸银改性、氯化钠改性和氯化铜改性能不同程度的增强河南巩义沸石对氨氮的吸附能力,改性效果最佳的是硝酸银,其次是氯化钠,氯化铜改性效果相对稍差;3)硝酸银改性的实验方法为:100mL质量分数为0.5%的硝酸银溶液中投加60-80目的天然沸石1.5g,在30℃的恒温震荡箱中120r/min条件下震荡12h后取出,用去蒸馏水清洗数次,直至清洗液中检测无Ag+,85℃下烘干水分后封存备用;4)改性沸石吸附氨氮的最佳实验条件为180r/min、pH值6.5、投加量5g/L、30℃、吸附时间120min。氨氮初始浓度50mg/L时,投加粒径为60-80目的改性沸石,在最佳实验条件下,改性沸石对氨氮的去除率达95.22%,吸附容量9.52mg/g;5)由正交实验数据分析可知:天然沸石及改性沸石对氨氮的吸附过程中,各因素的主次顺序为:吸附时间>投加量>pH值>沸石粒径>温度,其中吸附时间和投加量对实验结果影响显着、pH值和粒径对实验结果具有一定影响,相对而言温度对实验结果的影响不明显;6)Langmuir吸附等温线能很好的描述天然及改性沸石吸附氨氮的行为,这说明:沸石对氨氮的吸附以化学吸附为主;7)热力学分析结果表明,改性沸石及天然沸石对氨氮的吸附过程为放热过程、自发进行;8)准二级反应动力学模型拟合效果优于准一级反应动力学,这进一步验证了天然及改性沸石吸附氨氮存在化学过程。

茹雅芳[6](2020)在《沸石分子筛/微米氧化锆复合材料吸附饮用水中氟的研究》文中指出氟是日常生活中广泛应用的非金属元素,也是人体不可或缺的微量元素之一。饮用水中约有90%的氟可被人体吸收,因此饮水成为人体摄取氟的主要渠道。适当摄入氟对人体是有益的,过量摄入则会造成氟中毒,例如氟斑牙、氟骨症等。我国由于天然地质条件而形成的高氟地下水主要分布于华北、西北、东北以及黄淮平原等地区;另外随着冶炼铝厂、陶瓷玻璃、半导体制造、磷肥业等的发展及其含氟废水的不合理排放,也造成了越来越多地区水体的氟污染。目前,我国常规水处理工艺对氟的去除能力较差,难以满足生活饮用水卫生标准《GB5749-2006》的出水水质要求。本研究利用微米级氧化锆对氟较强的吸附作用,同时利用沸石分子筛稳定的结构、丰富的孔道,将两者进行结合,制成沸石分子筛/微米氧化锆新型水处理材料,提高传统工艺对水中氟的处理效能,论文的研究内容主要包括以下三个部分:沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂制备优化的研究:本研究利用微米氧化锆交联沸石分子筛,制备出一种去除水中氟离子的复合吸附剂,通过优化沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂的制备工艺参数:盐酸浓度、微米氧化锆与沸石分子筛质量比、制备温度以及制备时间,确定沸石分子筛/微米氧化锆的最佳制备参数。最佳的制备方法为:盐酸浓度8%、微米氧化锆与沸石分子筛的质量比为0.8/1、制备温度10℃、制备时间10 h。采用比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)对沸石分子筛/微米氧化锆的表面与结构特征进行分析。结果表明:沸石分子筛/微米氧化锆比表面积要大于沸石分子筛,其表面呈凹凸状,且能同时检出微米氧化锆与沸石分子筛的特征基团Zr-OH、Zr-O、X-OH、X-O4(X为Si、Al)等,XRD表明微米氧化锆的引入对沸石分子筛本身结构造成很大改变,TG分析表明微米氧化锆的引入对沸石分子筛自身的结晶水含量造成一定影响,且热稳定性升高。沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂吸附效果的影响因素及再生研究:采用静态吸附试验,用氟化钠模拟含氟原水,研究包括投加量、吸附时间、p H值、吸附温度在内的不同因素对吸附效果的影响。试验结果表明:最佳投量为2 g/150 m L;吸附8 h时已基本趋于吸附饱和;p H处于5~6之间时,吸附剂对于氟离子有很好的去除效果;吸附温度在5~25℃范围内,氟离子的去除效果随温度的升高而增大。当原水氟离子浓度为4~5mg/L时,采用沸石分子筛/微米氧化锆投加量为2 g/150 m L,吸附时间8 h,p H值6.5,温度25℃时,氟离子的去除率达到最大,为95.36%,此时吸附量也达到最大,为0.36mg/g。氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆最佳再生条件:将氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆2.0 g置于100 m L阳离子总摩尔浓度为1.0 mol/L的Na OH溶液中,在转速为130 r/min、30℃条件下振荡12 h,然后将再生后的吸附颗粒用去离子水冲洗干净,60℃条件下烘5 h,即制得再生后的复合吸附颗粒。再生后的吸附颗粒对氟离子的去除率与吸附量分别达到80.02%和0.293 mg/g。沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂吸附机理的研究:分别研究沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂对氟离子的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。试验结果表明:沸石分子筛/微米氧化锆去除氟离子的反应符合Lagergren准二级动力学模型;吸附符合Freundlich吸附等温线方程,即为多层吸附;吸附热力学结果表明沸石分子筛/微米氧化锆吸附氟离子的过程是自发进行的吸热反应。将吸附氟离子后的沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂进行SEM-EDS、FTIR、XRD分析,结果表明沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂吸附氟离子前后晶体形态与结构并没有发生较大改变,仍保持以硅铝氧为基本骨架的四面体结构;主要依靠Zr-OH、Zr-O与氟化物发生配位交换,并生成Zr-F、[Zr F5]-等新的特征基团。沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附剂制备及机理分析的成果,可为高氟水的处理提供技术参考和理论支持。

唐文清[7](2020)在《新型硬硅钙石的制备及其对重金属和氟离子的吸附性能研究》文中研究表明随着世界各国工业快速的发展和人类需求的增多,生产企业的数量和生产总量均不同程度的增加,伴随含重金属、有机物、氟化物等有毒有害污染物的各种工业废水排放量逐年增加,导致水质进一步恶化,引起国内外从事环保有关领域学者高度关切。学者们在去除技术、方法、材料等方面进行大量研究,特别是对于难降解且持久性、浓度高、毒性强、迁移速率快、存在形态和形式复杂含重金属离子、氟离子污染物的废水更为重视。对比当前用于含重金属离子、氟离子等废水的各类处理技术,普遍认为吸附法是最行之有效的技术。制约吸附法实际应用关键问题在于吸附材料选择,因此,寻求原材料丰富且可再生、去除污染物快速且高效、应用成本低廉且环保等优点的吸附材料,具有重要现实意义。普通硬硅钙石主要由钙、硅、氧元素组成的水合硅酸钙化合物[Ca6(Si6O17)(OH)2,简称CSH],在建筑行业、保温材料等得到广泛应用,作为吸附材料在环境保护领域略见应用。由于CSH自然储量十分有限,实际应用主要依靠人工合成得到。普通的硬硅钙石具有吸附材料的特点,对水溶液污染物有一定的吸附性能,但存在吸附能力低和吸附速率慢等缺陷,抑制其作为吸附材料领域的推广应用。因此,为了解决硬硅钙石作为吸附材料存在原材料紧缺和吸附能力弱的不足,本研究将选择废弃蛋壳为原料,通过调控原料的钙硅比和反应温度,结合掺杂和嫁接改性技术,水热法合成具有比表面积更大、表面更粗糙、孔隙更发育、吸附位点更多的新型CSH。合成所有样品均采用了多种表征技术(BET、FTIR、SEM-EDS、XRD、TG等)进行组成成分和形貌分析,新型CSH被应用于吸附剂含重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)和F-废水,详细地考察了影响吸附效果的各种因素(pH、吸附质初始浓度、吸附剂用量、吸附时间和吸附温度等),依照宏观实验结果,开展微观理论拟合(等温吸附模型、吸附动力学模型、热力学)、吸附材料自身及其吸附污染物的模型设计和计算(第一性原理)等研究,深度剖析其吸附作用机理,为实际推广应用奠定可靠的理论依据。本研究内容及结果具体如下:(1)掺钠硬硅钙石的制备及其对重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)和氟离子的吸附性能研究。依照CSH制备方法,原料钙硅比控制为1:1,同步掺入3个不同摩尔浓度(n(Na)/n(Ca+Na)=1:6、2:6、3:6)的氯化钠溶液,制得掺钠硬硅钙石[简称NaCSH(NaCSH1、NaCSH2和NaCSH3)]并应用于对水溶液中含重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)和F-的吸附研究。根据吸附实验结果,确定了去除Pb2+、Cd2+、Cu2+最佳的n(Na)/n(Ca+Na)为1:6制得NaCSH1;而去除氟离子较佳则为n(Na)/n(Ca+Na)为2:6的制得NaCSH2。将最佳吸附效果的NaCSH(NaCSH1和NaCSH2)与CSH分别用于对Pb2+、Cd2+、Cu2+和F-进行静态吸附实验研究。结果表明:NaCSH对上述离子的吸附效果明显均比CSH的好,在优化实验条件下,最佳掺钠比的NaCSH对Pb2+、Cd2+、Cu2+和F-吸附最大吸附容量分别可高达425.22、158.41、189.27和24.32 mg/g,比当前报道同类吸附材料的吸附效果优越。准二级动力学方程相关系数R2基本在0.99以上,能很好的描述NaCSH对Pb2+、Cd2+、Cu2+和F-的吸附行为,理论计算所得Qe,cal与Qe,exp十分接近;热力学参数表明,对4种离子的吸附属于自发的吸热反应,其吸附机理主要为离子交换、溶解-沉淀和静电吸引。(2)NaCSH对重金属离子(如Pb2+、Cu2+)和F-离子吸附理论计算研究。利用CASTEP设置NaCSH对重金属离子和氟离子的计算模型,采用第一性原理对吸附可能存在的形式进行了可行性分析。结果表明:结构优化所得的NaCSH设置模型,与EXAFS(extended X-ray absorption fine structure spectroscopy)对Nd(III)或Eu(III)掺杂在托勃莫来石和硬硅钙石上的Ca-O、Ca-Si、Ca-Ca键长进行比较分析,认为计算方法是合理的,说明钠离子可以取代CSH中部分钙离子形成NaCSH。为深入剖析NaCSH对重金属离子和氟离子的作用机理,同时设计了铅、铜和氟取代NaCSH几何结构以及NaCSH吸附Pb2+、Cu2+和F-的几何结构,计算得到的取代能来说明NaCSH对Pb2+、Cu2+和F-存在离子交换反应;吸附能表明NaCSH在溶液中吸附铅离子、铜离子或氟离子是可行性;态密度轨道贡献分析找出了NaCSH的较强活性吸附位点,Bader电荷分析发现NaCSH中的部分原子与Pb2+、Cu2+和F-之间存在电荷转移,进一步认证了NaCSH对Pb2+、Cu2+和F-吸附存在的作用机理。(3)掺铝硬硅钙石的制备及其对重金属(Pb2+、Cd2+、Cu2+)和氟离子的吸附性能研究。在制备CSH过程,控制原料的钙硅比为1:1,同步掺入4个不同摩尔浓度n(Al)/n(Si+Al)=2%、5%、10%、15%的Na Al O2溶液,制得4种掺铝硬硅钙石(简称Al-CSH),分别在同样条件下应用于对水溶液中含重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)和F-的吸附实验。比较四种不同掺铝量制备的掺铝硬硅钙石对上述离子的吸附效果,发现具有最佳吸附效果的是原料中掺铝量为n(Al)/n(Si+Al)=5%,将用此量制备的Al-CSH应用于对含Pb2+、Cu2+、Cd2+和F-废水进行吸附实验研究。结果表明:从SEM、EDS和XPS表征可看出外来金属离子钠和铝分别替代部分钙和硅进入硬硅钙石晶体结构内,改变了硬硅钙石组成成分及形貌。对比Al-CSH与NaCSH对Pb2+、Cd2+、Cu2+和F-的吸附效果,前者略微优于后者,说明通过Na Al O2改性制得的Al-CSH吸附能力比NaCSH强。在优化实验条件下,Al-CSH对Pb2+、Cd2+、Cu2+和F-吸附最大吸附容量分别可高达449.74、190.21、224.28、30.90 mg/g,比当前报道同类吸附材料的吸附效果优越。作用机理与NaCSH对Pb2+、Cd2+、Cu2+和F-的基本一致,均存在离子交换、溶解-沉淀和静电吸引。(4)硬硅钙石负载香豆素衍生物荧光小分子对水溶液中Hg2+的吸附性能研究。香豆素衍生物荧光小分子(COUSH)与Hg2+相互作用可形成荧光增强型物质,且干扰离子Na+、Ca2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+对其影响不大,说明COUSH对汞离子检测具有一定的选择性。将COUSH负载于CSH上合成香豆素@硬硅钙石(CSH-COUSH)作为吸附剂,用于去除水溶液中Hg2+,进行静态吸附实验研究。结果表明:CSH-COUSH去除Hg2+受pH影响较小,在pH为3.0~8.0较大范围的去除率均能达到98%左右;Langmuir模型拟合相关系数均高于0.99,能较好地描述该吸附形式,在293,298和303K时最大吸附容量(Qm)分别为112.37,109.66和110.56 mg/g。准二级动力学方程相关系数R2基本在0.99以上,能很好的描述CSH-COUSH对Hg2+的吸附行为,理论计算所得最大吸附容量(Qe,cal)与实验的(Qe,exp)十分接近;热力学参数表明,对Hg2+的吸附属于自发的吸热反应,其吸附机理主要为离子交换、溶解-沉淀和静电吸引。

李秀[8](2020)在《改性废石对选矿废水中砷和氟的吸附行为及机理研究》文中研究说明砷和氟污染水资源是世界环境面临的问题,水中含砷和氟对人体健康会造成严重威胁,世界上的研究者们做了大量研究以去除水中的砷和氟,降低对人体造成的危害。在众多去除水体中砷和氟的方法中,吸附法以污染小,操作简单,吸附速度快,吸附剂种类多等优点,成为运用最广泛的砷、氟共除方法。论文以云南华联锌铟股份有限公司采矿剥离废石和多金属选矿废水为研究对象,通过改性试验确定废石的最佳改性条件,进行改性废石对废水中砷、氟的吸附性能研究,提出可能的砷、氟去除机理。主要研究内容如下:(1)为考察废石的物理及化学性质,通过XRD、XRF、SEM、BET等手段对废石进行表征,确定了废石主要含量为斜绿泥石、伊利石、白云母等。废石表面平滑,是层状结构,且层与层之间紧密相叠。原废石中粒度大于0.9mm的占总量的71.37%,比表面积为1.169m2/g。(2)为扩大废石的吸附容量,通过改性条件实验,研究改性盐种类、药剂摩尔比、改性液陈化时间、改性固液比和改性温度等因素对改性废石吸附效果的影响。实验结果表明:最佳改性剂盐种类为Al2(SO4)3,药剂OH-与Al3+摩尔比是6.4时最佳,改性液陈化72小时改性效果最好,改性液与废石的固液比是1:63,温度影响较小,室温条件下就能达到改性要求。(3)采用改性后的废石,研究废石粒度、投加量、吸附温度和废水p H对废石去除砷和氟的影响,通过试验发现在其他条件一定的情况下废石粒度越细、投加量越多,砷和氟的去除率越高;吸附过程的温度影响较小,废水p H则是中性条件下去除效果最佳。在废石粒度为75μm~45μm、投加量为10g/L、吸附温度为25℃、废水p H值为7(初始p H)的最佳条件下吸附反应60min后,砷吸附量为0.0461mg/g,氟吸附量为0.427mg/g,除砷率和除氟率分别达到了98.13%、86.13%。(4)从动力学和热力学模型拟合结果可知,除砷反应用二级动力学方程拟合的拟合度更高,等温模型Langmuir模型和Freundlich模型均能较描述除砷反应过程,说明废石吸附除砷反应过程应该是一个化学吸附为主的过程。除氟反应数据用二级动力学方程的拟合度远高于一级动力学拟合度,等温模型除氟反应过程则是用Langmuir模型拟合效果更好。通过对比拟合结果可知,改性废石对废水中砷的吸附能力比对氟的吸附能力更强,吸附速率也更快。(5)通过SEM、XPS等探讨废石改性及吸附前后的微观改变,结果显示废石改性后层间距变大,整体松散,孔径面积增加。废石改性后表面电性由负变正,更易与水中的H2AsO4-、AsO43-、HAsO42-和F-等负离子发生反应。吸附后废水中砷酸根和氟离子取代了废石表面的-OH,发生配体交换。吸附作用机制是配体交换和静电吸附共同作用。

张璋[9](2019)在《活性炭基电容除盐装置去除水中氟离子的性能与机理研究》文中进行了进一步梳理地方性氟中毒在我国乃至世界范围广泛分布,含氟水的治理一直是全世界环保领域的重要课题,环境友好、能耗低、再生容易的新型除氟技术的开发和应用一直是该领域的研究热点。近些年,随着超级电容器电极材料的开发,电容工艺设计的改进,使得电容除盐(电容去离子)(Capacitive Deionization,CDI)技术成为一种新兴的海水和苦咸水淡化技术。本文从电极成型工艺参数和运行操作参数两方面六个因素系统考察了涂覆法制备活性炭电极过程和在间歇式(Batch model)模式下采用CDI技术去除水中氟离子的影响,对电容除氟过程进行了动力学拟合,分析了其中的法拉第反应,较全面的掌握了电容除氟性能和机理,并建立了一种简化动力学模型,能够较好的拟合电容除氟过程,为CDI技术应用于除氟领域奠定了基础。论文主要有以下研究成果:(1)PVDF作为粘合剂制备活性炭电极时降低孔隙度和电化学性能,采用PTFE作为粘合剂制备电极时,其表面孔隙结构相对发达,对氟离子的吸附效果较好。粘合剂用量与活性炭电极表面孔隙度成反比,但比例过低会导致电极脱粉,减弱电极稳定性,本文研究最佳的粉末活性炭、PTFE粘合剂和石墨配比为8:1:1;电极厚度与总吸附量成正相关,但与单位质量电极吸附量成反相关,本实验选择的最佳电极厚度为0.4 mm。(2)流量过大或过小都会导致脱盐效率下降,流量过大会导致水力停留时间过短,流量过小又会导致同离子驱逐效应大于吸附力,都降低了吸附量,本实验选择的最佳流量为25 mL/min;在一定范围内电容除氟吸附量与电压成正相关关系,但电压过大会导致水的电解;溶液初始浓度升高增加离子迁移数,但浓度过高会因为离子效应阻碍电吸附过程。(3)电容除氟过程遵循准一级动力学过程。在微电压(小于0.6 V)下拟合度较差是因为共离子排斥效应阻碍离子吸附,在高电压(大于1.2 V)下拟合度下降是因为有非电容吸附现象发生;中孔型活性炭电极电吸附除氟性能更优,在外加电压1.5V、流速25mL/min、原水浓度2.5mM时,去除率为31.49%,比吸附量为3.84mg/g;电容除氟过程属于物理吸附,主要依赖于双电层理论,但在阴极发生溶解氧的还原和氢气的析出,阳极发生碳电极的氧化和水的电解,导致能量效率的下降,可通过阴极与膜复合、开发金属氧化物阳极等方式进行改进,从而提高电容除氟效能。(4)采用改进的Dornnan模型建立的简化动力学模型能够很好的拟合活性炭基电容除氟过程。

程浩铭[10](2019)在《高氟废水处理方法研究》文中进行了进一步梳理近年来,炼铝、石油、电镀和有机氟高级润滑油制造等氟的生产、利用以及加工业飞速发展,由此带来了一系列氟污染问题。氟是人体生命活动中必不可少的微量元素,但摄入过量的氟又会导致健康问题。控制排放的废水中氟离子含量可以避免对人体造成伤害,《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级排放标准规定F-离子浓度小于10mg/L。因此含氟水处理方法研究已然成为国内外研究的热点。本文通过两段法对电解铝废阴极的浮选液(含氟量高达19000mg/L)进行处理:首先利用化学沉淀法将含氟废水的浓度降到一定范围内,然后将预处理后的水样分别通过改性沸石吸附和混凝沉淀进行深度处理并对比深度处理效果。同时利用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)对镧改性前后沸石的表面形貌和化学组成进行了对比。在预处理阶段,以漂白粉为沉淀剂,通过单因素试验、正交试验以及响应曲面试验确定最佳除氟工艺条件。沉淀剂选用漂白粉的原因:一是利用漂白粉提供的钙离子与氟离子结合生成沉淀以达到除氟效果;二是利用漂白粉中次氯酸根氧化去除浮选液中极少量的氰化物。在深度处理阶段,先通过单因素试验对比研究了PAC与PFS两种高分子无机混凝剂在不同条件下的絮凝除氟效果,然后通过正交试验与响应面试验确定最佳的絮凝除氟工艺条件;静态吸附法除氟过程中,首先对天然沸石进行载镧改性处理,然后利用正交试验及响应面试验优化工艺条件,并利用吸附热力学和吸附动力学探讨了镧改性沸石吸附除氟的机理。得出的主要结论如下:(1)化学沉淀法最佳除氟工艺条件为:将废水pH调节至12后向100mL废水中投加7.34g漂白粉,以190r/min的振荡速度振荡120min后取出静置60min。影响因素显着性依次为:漂白粉投加量>pH>静置时间>振荡速度>振荡时间。响应面模型显着,漂白粉的投加量、pH以及静置时间三个影响因素之间交互作用明显。软件预测值与试验实测值相对误差小于5%,说明试验模型可靠。(2)经过对比发现PAC除氟效果优于PFS。PAC最佳除氟工艺条件为:PAC投加量为300mg/L,pH为11,先以150r/min的转速快速搅拌1min再以45r/min的转速慢速搅拌20min并静置1.5h后过滤。通过正交试验得出影响因素显着性依次为:PAC的投加量>pH>搅拌时间>搅拌速度>静置时间。响应曲面试验模型显着,pH与搅拌速度交互作用明显,而pH与搅拌时间,搅拌时间与搅拌速度交互作用不强。模型预测值与试验实测值相对误差小于5%,说明试验模型可靠。(3)由SEM图像可观察到天然沸石的表面较为粗糙且其孔穴结构发达;天然沸石比表面积经过BET测定为9.29m2/g;经过EDS分析得出,镧已成功负载在沸石上。镧改性沸石静态吸附除氟的最佳工艺条件:在35℃将100mL浓度为125mg/L的含氟废水用0.1mol/L的盐酸与氢氧化钠溶液将pH调节至3,将0.6g镧改性沸石投入废水中,放入恒温水浴振荡器中在140r/min的振荡速度下振荡14h。正交试验表明影响因素显着性大小依次为:pH>初始废水浓度>镧改性沸石投加量>接触温度>接触时间。响应曲面试验表明模型显着,pH、初始废水浓度、镧改性沸石投加量、接触时间影响因素间交互作用显着。模型预测值与试验实测值相对误差小于5%,说明试验模型可靠。热力学分析显示:镧改性沸石吸附氟离子的过程并不是简单的物理吸附或化学吸附过程,而倾向于吸附质与吸附剂之间有强分子作用。

二、改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究(论文提纲范文)

(1)沸石+活性炭联合处理污水厂一级A出水中氨氮和硝酸盐的实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 我国水资源现状分析
        1.1.2 我国水污染现状分析
        1.1.3 我国水污染控制的迫切性
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 氨氮的来源及危害
        1.2.2 水体脱氮技术
        1.2.3 沸石的水处理特性
        1.2.4 活性焦(炭)的水处理特性
        1.2.5 沸石和活性炭联用技术
    1.3 研究目的及内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 课题创新点
        1.3.4 技术路线图
第2章 实验材料及分析方法
    2.1 实验材料
    2.2 模拟废水
    2.3 实验主要仪器
    2.4 实验主要试剂
    2.5 实验用水
    2.6 实验测定分析方法
        2.6.1 实验污染物测定方法
        2.6.2 污染物浓度去除率的计算
    2.7 实验数据的处理
第3章 沸石吸附低浓度氨氮的静态试验和吸附特性研究
    3.1 沸石材料的选择
        3.1.1 不同沸石吸附能力的比较
        3.1.2 沸石的预处理
    3.2 沸石吸附低浓度氨氮的单因素实验分析
        3.2.1 溶液pH对吸附效果的影响
        3.2.2 沸石投加量对吸附效果的影响
        3.2.3 粒径和接触时间对吸附效果的影响
    3.3 沸石吸附低浓度氨氮正交试验分析
        3.3.1 正交试验方案设计
        3.3.2 正交实验结果分析
    3.4 沸石吸附低浓度氨氮动力学模型分析
        3.4.1 沸石吸附动力学实验
        3.4.2 伪一阶动力学分析
        3.4.3 伪二阶动力学分析
        3.4.4 颗粒内扩散模型分析
    3.5 沸石吸附低浓度氨氮的等温线模型分析
        3.5.1 沸石吸附等温线实验
        3.5.2 Langmuir吸附等温线模型
        3.5.3 Freundlich吸附等温线模型
        3.5.4 沸石等温线参数分析
    3.6 沸石对低浓度氨氮的吸附热力学分析
        3.6.1 沸石吸附热力学实验
        3.6.2 吸附热力学方程
        3.6.3 沸石吸附热力学分析
    3.7 本章小结
第4章 活性炭吸附硝酸盐的静态实验和吸附特性研究
    4.1 活性炭材料的选择
        4.1.1 不同活性炭吸附能力的比较
        4.1.2 活性炭的预处理
    4.2 活性炭吸附低浓度硝酸盐的单因素实验分析
        4.2.1 溶液p H对吸附效果的影响
        4.2.2 投加量对吸附效果的影响
        4.2.3 接触时间对吸附效果的影响
    4.3 活性炭吸附低浓度硝酸盐的正交实验
        4.3.1 正交试验方案设计
        4.3.2 正交试验结果分析
    4.4 活性炭吸附低浓度硝酸盐的动力学模型分析
    4.5 活性炭吸附低浓度硝酸盐等温线模型分析
    4.6 活性炭吸附低浓度硝酸盐热力学分析
    4.7 本章小结
第5章 沸石+活性炭联合处理技术
    5.1 实验材料和装置
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验装置
    5.2 联合吸附柱
        5.2.1 吸附柱工作特性
        5.2.2 不同装置吸附性能比较
    5.3 最佳配比的确定
    5.4 最佳填装高度的确定
    5.5 最佳进水pH的确定
    5.6 最佳流速的确定
    5.7 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)醋酸-罗汉果皮的制备及其在茶汤氟离子去除的应用初探(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 材料与试剂
    1.2 仪器与设备
    1.3 方法
        1.3.1 茶叶样品含氟量的测定
        1.3.2 醋酸及醋酸复配对氟离子脱除效果测定
        1.3.3 醋酸-SGS制备的方法
        1.3.4 醋酸-SGS对红茶茶汤中氟离子的脱除作用
        1.3.5 醋酸-SGS脱除茶汤中过量氟离子的单因素试验
        1.3.5. 1 醋酸-SGS用量对脱氟效果的影响
        1.3.5. 2 茶汤p H对脱氟效果的影响
        1.3.5. 3 反应时间对脱氟效果的影响
        1.3.5. 4 反应温度对脱氟效果的影响
        1.3.6 醋酸-SGS的茶汤脱除工艺正交试验
2 结果与分析
    2.1 数据分析和处理
    2.2 2种红茶叶的氟含量
    2.3 醋酸及醋酸复配对氟离子的脱除效果
    2.4 醋酸-SGS脱除茶汤中过量氟离子的单因素试验
        2.4.1 醋酸-SGS用量对脱氟效果的影响
        2.4.2 茶汤p H对脱氟效果的影响
        2.4.3 反应时间对脱氟效果的影响
        2.4.4 反应温度对脱氟效果的影响
        2.4.5 正交试验结果与验证试验结果分析
3 结论

(3)不锈钢盐酸废水的资源化回收研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 不锈钢酸洗废水的来源
    1.2 不锈钢酸洗废水的危害
    1.3 不锈钢酸洗废水的处理方法
        1.3.1 中和沉淀法
        1.3.2 膜技术
        1.3.3 减压蒸馏法
        1.3.4 离子交换法
        1.3.5 高温焙烧法
        1.3.6 吸附法
        1.3.7 生物法
    1.4 课题的研究意义和内容
        1.4.1 课题的研究意义
        1.4.2 课题的研究内容
2 不锈钢盐酸废水的主要成分分析
    2.1 实验试剂及仪器
    2.2 不锈钢盐酸废水的测定分析方法
        2.2.1 氟离子电极法
        2.2.2 废水中Fe~(3+)、Fe~(2+)浓度连续测定
        2.2.3 镍离子含量的测定
        2.2.4 铬离子含量的测定
        2.2.5 直接指示剂法对酸浓度的测定
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氟离子含量的测定结果
        2.3.2 铁离子含量的测定结果
        2.3.3 镍离子的标准曲线
        2.3.4 铬离子的标准曲线
        2.3.5 酸浓度的测定结果
    2.4 本章小结
3 酸阻滞法分离酸和金属离子的模拟研究
    3.1 酸阻滞法的模拟研究
        3.1.1 加压型矮床酸回收树脂柱
        3.1.2 酸阻滞试验
        3.1.3 酸阻滞法回收酸吸附量的考察
        3.1.4 洗脱水量对酸阻滞效果的影响
        3.1.5 酸回收循环工艺
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 酸阻滞法吸附酸量的测定
        3.2.2 酸阻滞法中合适洗脱参数的确定
        3.2.3 循环工艺的数据与分析
    3.3 本章小结
4 不锈钢盐酸废水的脱氟研究
    4.1 不同脱氟剂的脱氟实验
        4.1.1 硼酸的脱氟实验
        4.1.2 无水氯化铝的脱氟实验
        4.1.3 二氧化硅的脱氟实验
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 硼酸的脱氟效果
        4.2.2 无水氯化铝的脱氟效果
        4.2.3 沉淀法二氧化硅的脱氟效果
        4.2.4 人造沸石的脱氟效果
        4.2.5 硅胶的脱氟效果
        4.2.6 气相法二氧化硅的脱氟实验测定结果
    4.3 本章小结
5 吸附法对Ni~(2+)、Cr~(3+)吸附回收的可行性研究
    5.1 纤维素-壳聚糖膜的制备
        5.1.1 纤维素的溶解
        5.1.2 纤维素-壳聚糖膜制备的实验步骤
        5.1.3 探究膜对镍、铬离子的吸附性能
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 纤维素-壳聚糖膜的SEM表征
        5.2.2 吸附剂对镍、铬离子的吸附动力学曲线
        5.2.3 吸附剂用量对镍离子吸附量的影响
        5.2.4 溶液pH对镍离子吸附量的影响
        5.2.5 吸附剂用量对铬离子吸附量的影响
    5.3 本章小结
6 磷酸蒸馏法对不锈钢盐酸废水的资源化回收
    6.1 减压蒸馏法对酸的回收试验
    6.2 磷酸蒸馏法对添加剂的回收试验
    6.3 制备类磷酸亚铁锂正极材料的探索性研究
        6.3.1 类磷酸亚铁锂的制备
        6.3.2 类磷酸亚铁锂的电化学性能测试
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 酸回收的测定结果
        6.4.2 红外光谱分析
        6.4.3 交流阻抗分析
        6.4.4 循环伏安测试
        6.4.5 充放电测试
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(4)无定型铝镧氢氧化物的制备及其对氟离子的吸附性能(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 氟污染概述
        1.1.1 氟的来源
        1.1.2 氟的危害
        1.1.3 氟污染现状
    1.2 除氟研究进展
        1.2.1 主要除氟方法
        1.2.2 金属基吸附剂的研究进展
        1.2.3 多金属复合吸附剂
        1.2.4 毫米级负载型金属吸附剂
    1.3 研究内容与思路
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 纳米级铝-镧氢氧化物的制备、表征以及氟离子吸附性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂与仪器
        2.2.2 材料制备
        2.2.3 仪器表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料优化
        2.3.2 物相结构分析(XRD)
        2.3.3 形貌分析
        2.3.4 比表面积分析(BET)
        2.3.5 HAL吸附氟离子性能研究
    2.4 吸附机理
    2.5 本章小结
第3章 毫米级铝-镧氢氧化物凝胶球的制备、表征及氟离子吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂与仪器
        3.2.2 载体材料选择与制备
        3.2.3 仪器表征方法
        3.2.4 吸附氟离子性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 载体材料的选择
        3.3.2 材料表征
        3.3.3 CS-HAL吸附氟离子性能研究
    3.4 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况
致谢

(5)天然及改性沸石吸附水中氨氮的实验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 水中氨氮的来源与危害
    1.2 氨氮废水处理方法的研究进展
        1.2.1 物理化学法
        1.2.2 生物法
    1.3 天然沸石的结构与性质
    1.4 天然及改性沸石在水处理中的应用
        1.4.1 去除水中氨氮
        1.4.2 去除水中氟
        1.4.3 去除水中有机物
        1.4.4 去除水中重金属离子
    1.5 本课题研究的目的、意义及内容
        1.5.1 本研究的目的及意义
        1.5.2 本研究的内容
        1.5.3 技术研究路线
第二章 材料与方法
    2.1 实验主要材料、试剂和实验仪器
        2.1.1 天然沸石材料及其预处理
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验水样
        2.1.4 实验仪器
    2.2 改性沸石的制备
        2.2.1 盐酸改性沸石
        2.2.2 氢氧化钠改性沸石
        2.2.3 氯化钠改性沸石
        2.2.4 硝酸银改性沸石
        2.2.5 氯化锌改性沸石
        2.2.6 氯化铜改性沸石
    2.3 吸附实验
        2.3.1 静态吸附实验
        2.3.2 实验数据的处理与分析
    2.4 天然及改性沸石吸附氨氮的正交实验
        2.4.1 正交实验极差分析法
        2.4.2 正交实验方差分析法
第三章 天然沸石对氨氮的吸附效果及影响因素
    3.1 天然沸石的粒径对氨氮吸附效率的影响
    3.2 天然沸石的投加量对氨氮吸附效率的影响
    3.3 反应温度对天然沸石吸附效果的影响
    3.4 PH值对天然沸石吸附效果的影响
    3.5 反应时间对天然沸石吸附效果的影响
    3.6 吸附实验转速对效果的影响
    3.7 氨氮初始浓度对吸附效果的影响
    3.8 本章小结
第四章 改性沸石对氨氮的吸附效果及影响因素
    4.1 最佳改性方法
    4.2 改性沸石的投加量对氨氮吸附效率的影响
    4.3 反应温度对改性沸石吸附效果的影响
    4.4 PH对改性沸石吸附效果的影响
    4.5 反应时间对改性沸石吸附效果的影响
    4.6 吸附实验转速对效果的影响
    4.7 氨氮初始浓度对吸附效果的影响
    4.8 本章小结
第五章 天然及改性沸石吸附氨氮的正交实验研究
    5.1 天然沸石吸附氨氮的正交实验
        5.1.1 正交实验的极差分析法
        5.1.2 正交实验的方差分析法
    5.2 改性沸石吸附氨氮的正交实验
        5.2.1 正交实验的极差分析法
        5.2.2 正交实验的方差分析法
    5.3 本章小结
第六章 产品表征分析
    6.1 表征方法
        6.1.1 XRD表征
        6.1.2 BET表征
        6.1.3 SEM表征
    6.2 天然沸石的表征结果
        6.2.1 XRD表征
        6.2.2 BET表征
        6.2.3 SEM表征
    6.3 改性沸石的表征
        6.3.1 XRD表征
        6.3.2 BET表征
        6.3.3 SEM表征
    6.4 部分沸石吸附后表征
    6.5 本章小结
第七章 天然及改性沸石吸附氨氮的热力学及动力学研究
    7.1 吸附等温线
        7.1.1 Langmuir吸附等温线模型
        7.1.2 Freundlich吸附等温线模型
        7.1.3 天然沸石吸附等温线模型拟合结果
        7.1.4 改性沸石吸附等温线模型拟合结果
    7.2 吸附热力学
        7.2.1 吸附热力学方程
        7.2.2 天然及改性沸石吸附热力学方程
    7.3 吸附动力学
        7.3.1 Lagergren准一级动力学模型
        7.3.2 Lagergren准二级动力学模型
        7.3.3 天然及改性沸石吸附动力学模型拟合结果
    7.4 吸附机理的阐述
    7.5 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

(6)沸石分子筛/微米氧化锆复合材料吸附饮用水中氟的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 地下水的氟污染现状
        1.1.2 地下水氟污染治理现状
        1.1.3 原水除氟工艺
    1.2 微米氧化锆在水处理中的应用现状
        1.2.1 微米氧化锆的结构及性质
        1.2.2 锆氧化物对非金属离子的去除研究
        1.2.3 锆氧化物对其他污染物的去除研究
    1.3 沸石分子筛在水处理中的研究现状
        1.3.1 沸石分子筛结构及性质
        1.3.2 沸石分子筛对水中氟离子去除的研究
        1.3.3 沸石分子筛对水中其他污染物的去除
    1.4 课题研究目的意义
        1.4.1 存在的科学问题
        1.4.2 课题目的与意义
    1.5 课题研究内容与技术路线
        1.5.1 课题研究内容
        1.5.2 技术路线
2 试验材料与方法
    2.1 试验原水
    2.2 试验试剂
    2.3 试验仪器与设备
    2.4 试验与分析方法
        2.4.1 静态吸附试验
        2.4.2 水质分析方法
        2.4.3 表征分析方法
3 沸石分子筛/微米氧化锆的制备优化及表征
    3.1 沸石分子筛/微米氧化锆的制备优化
        3.1.1 盐酸浓度的优化
        3.1.2 微米氧化锆与沸石分子筛质量比的优化
        3.1.3 制备温度的优化
        3.1.4 制备时间的优化
    3.2 沸石分子筛/微米氧化锆复合吸附颗粒的表征
        3.2.1 扫描电镜分析
        3.2.2 BET比表面积分析
        3.2.3 光电子能谱分析
        3.2.4 傅里叶红外光谱分析
        3.2.5 X射线衍射分析
        3.2.6 热重分析
    3.3 本章小结
4 沸石分子筛/微米氧化锆吸附效果影响因素及再生研究
    4.1 沸石分子筛/微米氧化锆吸附效能的影响因素研究
        4.1.1 投加量对沸石分子筛/微米氧化锆吸附效果的影响
        4.1.2 pH值对沸石分子筛/微米氧化锆吸附效果的影响
        4.1.3 温度对沸石分子筛/微米氧化锆吸附效果的影响
        4.1.4 吸附时间对沸石分子筛/微米氧化锆吸附效果的影响
    4.2 氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆再生剂的选择及优化
        4.2.1 氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆再生剂的选择
        4.2.2 再生剂浓度对氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆再生的影响
        4.2.3 再生时间对氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆再生的影响
        4.2.4 再生温度对氟离子饱和沸石分子筛/微米氧化锆再生的影响
    4.3 本章小结
5 沸石分子筛/微米氧化锆吸附机理研究
    5.1 沸石分子筛/微米氧化锆对氟离子吸附的吸附动力学研究
    5.2 沸石分子筛/微米氧化锆对氟离子吸附的吸附等温线研究
    5.3 沸石分子筛/微米氧化锆对氟离子吸附的吸附热力学研究
    5.4 沸石分子筛/微米氧化锆吸附反应过程表征研究
        5.4.1 沸石分子筛/微米氧化锆吸附前后形貌变化
        5.4.2 沸石分子筛/微米氧化锆吸附前后元素变化
        5.4.3 沸石分子筛/微米氧化锆吸附前后官能团变化
        5.4.4 沸石分子筛/微米氧化锆吸附前后晶相变化
        5.4.5 吸附机理
    5.5 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(7)新型硬硅钙石的制备及其对重金属和氟离子的吸附性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 重金属和氟化物的污染现状
        1.2.1 重金属污染现状
        1.2.2 氟化物的污染现状
    1.3 水中重金属和氟化物的处理技术
        1.3.1 水中重金属的处理技术
        1.3.2 含氟废水的处理技术
    1.4 常用矿物吸附材料的研究现状
        1.4.1 羟基磷灰石(HAP)
        1.4.2 粘土矿
        1.4.3 沸石
        1.4.4 水合硅酸钙(C-S-H)
    1.5 硬硅钙石吸附材料的合成方法
        1.5.1 水热法
        1.5.2 模板法
        1.5.3 微波辅助法
    1.6 论文选题的目的和意义
    1.7 本论文的主要研究内容
第2章 掺钠硬硅钙石的制备及其对含重金属离子和氟离子废水的吸附研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 主要仪器
        2.1.2 主要试剂
        2.1.3 硬硅钙石和掺钠硬硅钙的制备
        2.1.4 制备硬硅钙石材料掺钠量的优化
        2.1.5 样品的表征
        2.1.6 实验内容
    2.2 CSH和 NaCSH结果讨论
        2.2.1 CSH和 NaCSH的表征
        2.2.2 CSH和 NaCSH的溶解性
        2.2.3 pH值对CSH和 NaCSH材料的吸附效果影响
        2.2.4 CSH和 NaCSH材料用量对吸附效果影响
        2.2.5 作用时间对CSH和 NaCSH材料的吸附效果影响
        2.2.6 污染物初始浓度对CSH和 NaCSH材料的吸附效果影响
        2.2.7 CSH和 NaCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和 F~-离子的吸附等温线研究
        2.2.8 CSH和 NaCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和 F~-离子的吸附动力学研究
        2.2.9 CSH和 NaCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和 F~-离子的吸附热力学研究
        2.2.10 NaCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和F~-离子的吸附机理
    2.3 小结
第3章 掺钠硬硅钙石对重金属离子和氟离子吸附理论计算研究
    3.1 第一性原理
    3.2 密度泛函理论
        3.2.1 Hohenberg-Kohn理论
        3.2.2 Kohn-Sham理论
        3.2.3 交换相关能量泛函
    3.3 建模过程
    3.4 结果讨论
        3.4.1 几何结构
        3.4.2 NaCSH取代能
        3.4.3 NaCSH的吸附能
        3.4.4 电子结构
    3.5 小结
第4章 掺铝硬硅钙石的制备及其对含重金属离子和氟离子废水的吸附性能研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 主要仪器
        4.1.2 主要试剂
        4.1.3 掺铝硬硅钙石的制备
        4.1.4 制备硬硅钙石掺铝量的优化
        4.1.5 样品的表征方法
        4.1.6 实验内容
    4.2 AlCSH结果讨论
        4.2.1 AlCSH样品表征
        4.2.2 AlCSH的溶解性
        4.2.3 pH值对AlCSH材料的吸附效果影响
        4.2.4 AlCSH材料用量对吸附效果影响
        4.2.5 作用时间对AlCSH材料的吸附效果影响
        4.2.6 污染物初始浓度对AlCSH材料的吸附效果影响
        4.2.7 AlCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和F~-离子的吸附等温线研究
        4.2.8 AlCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和F~-离子的吸附动力学研究
        4.2.9 AlCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和F~-离子的吸附热力学研究
        4.2.10 AlCSH对 Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和F~-离子的吸附机理
    4.3 小结
第5章 有机应荧光小分子修饰硬硅钙石对重金属离子的吸附性能研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 主要仪器
        5.1.2 主要试剂
        5.1.3 材料的制备
        5.1.4 样品的表征
        5.1.5 实验内容
    5.2 结果讨论
        5.2.1 CSH-COUSH的结构表征
        5.2.2 pH值对CSH-COUSH材料的吸附效果影响
        5.2.3 作用时间对CSH-COUSH材料的吸附效果影响
        5.2.4 不同温度下Hg~(2+)初始浓度对CSH-COUSH材料的吸附效果影响
        5.2.5 CSH-COUSH对 Hg~(2+)离子的吸附等温线研究
        5.2.6 CSH-COUSH对 Hg~(2+)离子的吸附动力学研究
        5.2.7 CSH-COUSH对 Hg~(2+)离子的吸附热力学研究
        5.2.8 CSH-COUSH对 Hg~(2+)离子的吸附机理
    5.3 小结
第6章 全文总结
展望
参考文献
在读期间取得的成果
    一、科研论文
    二、国家发明专利
致谢

(8)改性废石对选矿废水中砷和氟的吸附行为及机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 含砷废水和含氟废水的来源及危害
        1.1.1 含砷废水的来源及危害
        1.1.2 含氟废水的来源及危害
    1.2 含砷和含氟废水的处理现状
        1.2.1 含砷废水处理现状
        1.2.2 含氟废水处理现状
        1.2.3 含砷和氟的废水处理技术现状
    1.3 吸附剂在砷和氟净化方面的研究现状
        1.3.1 天然矿物材料
        1.3.2 二次资源
        1.3.3 人工合成的材料
    1.4 课题研究目的和内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第二章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 废石来源及性质
        2.1.2 废水来源及性质
        2.1.3 试验试剂
        2.1.4 试验仪器及设备
    2.2 试验方法
        2.2.1 改性试验
        2.2.2 吸附试验
    2.3 分析方法
        2.3.1 扫描电镜(SEM)
        2.3.2 比表面积及孔隙度分析(BET)
        2.3.3 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.4 X射线荧光分析(XRF)
        2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.6 Zeta电位分析
        2.3.7 砷和氟的检测
第三章 改性液的制备及其对废水中砷和氟去除行为的影响
    3.1 改性剂盐种类对砷和氟去除效果的影响
    3.2 改性剂摩尔比对砷和氟的去除效果影响
    3.3 改性液陈化时间对砷和氟的去除效果影响
    3.4 改性固液比对砷和氟的去除效果影响
    3.5 改性过程的温度对砷和氟的去除效果影响
    3.6 本章小结
第四章 改性废石对废水中砷和氟去除行为的研究
    4.1 改性废石粒度对砷和氟的去除效果影响
    4.2 废石投加量对砷和氟的去除效果影响
    4.3 废水初始pH值对砷和氟的去除效果影响
    4.4 吸附过程温度对砷和氟的去除效果影响
    4.5 砷和氟吸附过程的电位和pH值变化
    4.6 本章小结
第五章 吸附动力学和热力学研究
    5.1 吸附动力学研究
        5.1.1 一级动力学反应方程
        5.1.2 二级动力学反应方程
        5.1.3 吸附动力学结果与分析
    5.2 等温吸附模型拟合
        5.2.1 Langmuir等温吸附平衡模型
        5.2.2 Freundlich等温吸附平衡模型
        5.2.3 等温吸附模型结果与分析
    5.3 本章小结
第六章 改性废石对废水中砷和氟去除机理研究
    6.1 扫描电镜分析(SEM)
    6.2 比表面积及孔隙度分析(BET)
    6.3 Zeta电位及离子组分分析
    6.4 X射线光电子能谱分析(XPS)
    6.5 本章小结
第七章 结论与创新点
    结论
    创新点
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间的主要成果

(9)活性炭基电容除盐装置去除水中氟离子的性能与机理研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 含氟离子水处理技术
        1.2.1 化学沉淀法
        1.2.2 混凝沉淀法
        1.2.3 吸附法
        1.2.4 膜法
        1.2.5 离子交换法
        1.2.6 其他方法
    1.3 电容除盐技术介绍
        1.3.1 电容除盐技术原理
        1.3.2 电容除盐技术研究发展
        1.3.3 电容除盐电极材料发展
        1.3.4 电容除盐处理架构发展
    1.4 研究目的
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
第2章 实验研究方法
    2.1 实验试剂和仪器
    2.2 实验装置和流程
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 实验流程
    2.3 电极制备和表征
        2.3.1 电极制备方法
        2.3.2 电极制备步骤
        2.3.3 电极表征方法
    2.4 实验方案
        2.4.1 工艺参数对电容除氟性能的影响研究实验方案
        2.4.2 法拉第反应与电容除氟过程关系研究实验方案
        2.4.3 实验数据建模方案
    2.5 数据分析方法
第3章 工艺参数对电容除氟性能的影响研究
    3.1 电极成型参数对电容除氟性能的影响
        3.1.1 粘合剂种类对电容除氟性能的影响
        3.1.2 粘合剂配比对电容除氟性能的影响
        3.1.3 电极涂覆厚度对电容除氟性能的影响
    3.2 操作参数对电容除氟性能的影响
        3.2.1 外加电压对电容除氟性能的影响
        3.2.2 进水流量对电容除氟性能的影响
        3.2.3 原水浓度对电容除氟性能的影响
    3.3 本章小结
第4章 法拉第反应与电容除氟过程关系研究
    4.1 电容除氟过程动力学分析
        4.1.1 AC300型活性炭电极电容除氟动力学分析
        4.1.2 AC3000型活性炭电极电容除氟动力学分析
    4.2 电容除氟过程法拉第反应分析
        4.2.1 pH值的变化
        4.2.2 DO值的变化与过氧化氢的生成
        4.2.3 电极的XPS表征
    4.3 本章小结
第5章 电容除氟理论模型的建立与验证
    5.1 双电层模型理论
        5.1.1 Helmholtz平板双电层理论
        5.1.2 Gouy-Chapman扩散双电层理论
        5.1.3 Stern(Gouy-Chapman- Stern,GCS)双电层理论
    5.2 间歇式(Batch Mode)反应装置简化动力学模型建立
        5.2.1 m-Donnan理论
        5.2.2 一维动力学模型
    5.3 间歇式(Batch Mode)反应装置简化动力学模型验证
        5.3.1 不同配比拟合验证
        5.3.2 不同涂覆后度拟合验证
        5.3.3 不同原水浓度拟合验证
        5.3.4 不同外加电压拟合验证
    5.4 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(10)高氟废水处理方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 高氟水的来源
    1.2 高氟废水的危害
        1.2.1 对人体的危害
        1.2.2 对动植物的危害
    1.3 高氟废水的处理方法
        1.3.1 化学沉淀法
        1.3.2 混凝沉淀法
        1.3.3 吸附法
        1.3.4 离子交换法
        1.3.5 电渗析法
    1.4 论文的研究内容与目的
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目的
2 试验材料和方法
    2.1 试验药品及仪器
    2.2 试验处理对象与材料
    2.3 药剂的配制
    2.4 试验测定方法
3 化学沉淀法处理高氟废水
    3.1 化学沉淀法除氟单因素试验
        3.1.1 漂白粉投加量对除氟效果的影响
        3.1.2 pH对除氟效果的影响
        3.1.3 静置时间对除氟效果的影响
        3.1.4 振荡时间对除氟效果的影响
        3.1.5 振荡速度对除氟效果的影响
    3.2 正交试验
        3.2.1 正交试验设计
        3.2.2 结果与分析
        3.2.3 正交试验结果验证
    3.3 响应面试验
        3.3.1 响应面试验设计
        3.3.2 响应面试验结果分析
        3.3.3 最优试验条件的验证
    3.4 本章小结
4 混凝沉淀法深度处理含氟废水
    4.1 混凝沉淀法除氟单因素试验
        4.1.1 PAC、PFS投加量对除氟效果的影响
        4.1.2 pH对 PAC、PFS除氟效果的影响
        4.1.3 快速搅拌速度对PAC、PFS除氟效果的影响
        4.1.4 慢速搅拌速度对PAC、PFS除氟效果的影响
        4.1.5 静置时间对PAC、PFS除氟效果的影响
        4.1.6 慢速搅拌时间对PAC、PFS除氟效果的影响
        4.1.7 小结
    4.2 正交试验
        4.2.1 正交试验设计
        4.2.2 结果与分析
        4.2.3 正交试验结果验证
    4.3 响应曲面试验
        4.3.1 响应面试验设计
        4.3.2 响应面试验结果分析
        4.3.3 最优试验条件验证
    4.4 本章小结
5 改性沸石吸附法深度处理含氟废水
    5.1 天然沸石预处理
    5.2 沸石的表征
    5.3 沸石载镧条件优化
        5.3.1 氯化镧物质的量浓度对吸附性能的影响
        5.3.2 固液比对吸附性能的影响
        5.3.3 改性方式对吸附性能的影响
        5.3.4 焙烧温度对吸附性能的影响
        5.3.5 焙烧时间对吸附性能的影响
    5.4 镧改性沸石除氟性能试验
        5.4.1 pH对镧改性沸石除氟效果的影响
        5.4.2 接触时间对镧改性沸石除氟效果的影响
        5.4.3 初始废水浓度对镧改性沸石除氟效果的影响
        5.4.4 镧改性沸石投加量对沸石除氟效果的影响
        5.4.5 接触温度对镧改性沸石除氟效果的影响
    5.5 镧改性沸石除氟机理探讨
        5.5.1 吸附等温线模型分析
        5.5.2 吸附热力学模型及其分析
        5.5.3 吸附动力学模型及其分析
    5.6 镧改性沸石除氟正交试验
        5.6.1 正交试验设计
        5.6.2 结果分析
        5.6.3 正交试验结果验证
    5.7 镧改性沸石除氟响应曲面试验
        5.7.1 响应面试验设计
        5.7.2 响应面试验结果分析
        5.7.3 最优试验条件验证
    5.8 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

四、改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究(论文参考文献)

  • [1]沸石+活性炭联合处理污水厂一级A出水中氨氮和硝酸盐的实验研究[D]. 闫智杰. 太原理工大学, 2021(01)
  • [2]醋酸-罗汉果皮的制备及其在茶汤氟离子去除的应用初探[J]. 王小妹,谢微. 食品工业, 2021(04)
  • [3]不锈钢盐酸废水的资源化回收研究[D]. 郝敏. 中北大学, 2021(01)
  • [4]无定型铝镧氢氧化物的制备及其对氟离子的吸附性能[D]. 夏明鸿. 天津大学, 2020(02)
  • [5]天然及改性沸石吸附水中氨氮的实验研究[D]. 盘贤豪. 华东交通大学, 2020(01)
  • [6]沸石分子筛/微米氧化锆复合材料吸附饮用水中氟的研究[D]. 茹雅芳. 沈阳建筑大学, 2020(04)
  • [7]新型硬硅钙石的制备及其对重金属和氟离子的吸附性能研究[D]. 唐文清. 湘潭大学, 2020(12)
  • [8]改性废石对选矿废水中砷和氟的吸附行为及机理研究[D]. 李秀. 昆明理工大学, 2020(04)
  • [9]活性炭基电容除盐装置去除水中氟离子的性能与机理研究[D]. 张璋. 北京交通大学, 2019(01)
  • [10]高氟废水处理方法研究[D]. 程浩铭. 兰州交通大学, 2019(04)

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改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究
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