锰渣渗滤液中Mn(Ⅱ)的吸附分离与回收应用研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rr2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,锰矿区生态安全问题逐渐引起人们的关注,锰矿区水生态安全保障技术研究具有重大意义。针对高含锰锰渣渗滤液中锰的分离与回收,本文通过对三种不同官能团改性吸附剂的制备、比选,确定N-羧甲基改性壳聚糖纤维(N-CMCS)作为最优Mn2+吸附材料。对N-CMCS进行了系列Mn2+静态吸附性能研究表明:N-CMCS对Mn2+的吸附符合Langmuir模型,对Mn2+的饱和吸附量达到101.3mg/g;在连续5个周期的静态吸附-解吸实验中,N-CMCS对Mn2+的吸附性能保持不变,具有良好的重复利用性;在模拟实际锰渣渗滤液的配水中,N-CMCS表现出良好的Mn2+吸附选择性,N-CMCS对三种金属离子的吸附顺序为Mn2+>Ca2+>Mg2+;通过对N-CMCS吸附前后的FESEM、FTIR和XPS表征分析,羧基和含N官能团参与了Mn2+的吸附,N-CMCS吸附Mn2+的机理为静电吸附和螯合作用。
  在以实际锰渣渗滤液为进水的连续流吸附柱研究中,N-CMCS表现出良好的选择性和实际应用潜力:N-CMCS在吸附柱中可以实现对Mn2+的浓缩,最大浓缩倍数可达到56.1倍;吸附柱运行流速会影响N-CMCS的Mn2+吸附性能,运行流速越快,材料吸附量越小;吸附剂填充高度基本不会影响N-CMCS的Mn2+吸附性能,但会影响吸附柱的工作时间,填充高度越高,吸附柱工作时间越长;连续运行周期中N-CMCS对Mn2+的吸附性能影响微弱,随着运行周期的增加,吸附柱达到穿透和饱和的时间略微降低,但基本保持不变,说明N-CMCS在连续流吸附柱中仍具有良好的重复利用性能。
  采用自主设计的吸附柱装置进行50m3/d的锰渣渗滤液锰回收中试研究。在实际运行中,N-CMCS可以实现对Mn2+的选择性吸附和浓缩;沉淀-吸附耦合工艺和吸附工艺在锰的回收中均能得到良好的应用效果,锰回收率>80%;解吸富液(15g/L Mn2+)、沉渣(锰含量>35%)及处理后的水均可得到回收利用;对比两种工艺的成本发现,锰渣渗滤液中锰资源回收采用吸附工艺更经济,且总成本随着材料的使用寿命延长而进一步降低。
其他文献
由于我国淡水资源较为匮乏,普通农业灌溉易造成水资源大量浪费;此外,化肥的过度使用,虽提高了作物产量,但同时也造成了土壤板结、土壤盐碱化等问题。因此,为满足精准农业的要求,实现农业的可持续发展,灌溉、施肥的精准化势在必行,其不仅可以节水、节肥,保护土壤环境,而且可以减少人力需求,实现农业的自动化、智能化。水肥一体化技术是近年来的热点技术,而在此研究领域,国内起步较晚。国外在20世纪30年代就开始了在
多移动机器人编队控制问题是目前机器人领域和多智能体领域融合发展的热点之一。多机器人编队控制指从起始点到达目标点的过程中利用某种一致的控制方式形成稳定的编队队列,同时又要受到外界环境的限制。  本文对无障碍环境下的多移动机器人编队控制的问题和有障碍环境下多移动机器人编队避障控制的问题进行研究。对多移动机器人编队系统建立虚拟领航者-虚拟跟随者编队控制模型、设计饱和积分滑模控制器,并且采用Lyapuno
随着现代工业与科学技术的迅猛发展,特别是计算机技术和工控设备的广泛应用,使得流程工业系统的结构越来越复杂,自动化水平越来越高,逐渐显现出大型化,连续化及智能化的特点。复杂庞大的系统一旦在工业现场发生故障,将造成巨大的人员和财产损失。因此,工业安全问题越来越受到关注。随着传感器技术的发展和工业现场监控设备的普及,现场已经积累了大量的过程变量数据和音频视频信息,所以基于数据的故障检测与诊断越来越受到重
学位
随着储能技术和电力电子技术的不断发展,混合动力特种车辆和全电特种车辆逐步地应用于军事领域。随着特种车辆武器装备电气化的广泛应用,车辆电气负载的电压、功率等级逐步升高。这使得车辆对与供配电电源的功率和电压等级的需求逐步升高。传统的低电压、小功率的车辆供配电系统已经无法满足电气负载日益增多的需求。另一方面,车辆的供配电电源的种类也从单一的车辆发电机供配电发展到现在的发电机、蓄电池、超级电容复合供配电的
学位
人脸识别技术是计算机模式识别领域非常活跃的研究课题,在法律、商业等领域有着广泛的应用前景.由于人脸图像的特殊性,人脸识别问题也是模式识别领域的一个相当困难的问题,要使这一技术成为完全成熟的技术还有许多工作需要去做.该文结合主成分分析(PCA)人脸识别算法,对其中的部分问题分别进行了深入的研究与探讨,并给出了相应的解决方案.该文工作包括:(1).该文从基于图像整体代数特征PCA算法着手,主要介绍了"
学位
期刊
随着高层及超高层建筑的发展应用,如果仍采用普通钢筋混凝土柱,在设计使用阶段会受到限制;如轴压比限制会导致结构截面尺寸变大,不仅影响结构使用空间,而且还会形成短柱甚至超短柱,增大破坏带来的危害。如何提高短柱的承载力及变形性能,成为现阶段研究结构性能的一个重要课题。通过大量的资料分析发现,提高钢筋混凝土柱变形能力的主要措施有箍筋约束、内加型钢(型钢混凝土柱)及外加钢管(钢管混凝土柱),通过构造方法增强
学位
学位
随着浅部煤炭资源的不断枯竭,许多国有重点煤矿矿井的开采深度都超过了800m,而在开采需求持续增大的情况下,煤矿的开采深度将会超过1000m,甚至达到1500m。而现有的煤炭开采方式仍然是通过钻爆法完成的井工开采,这就意味着要在复杂的地应力条件下进行井巷爆破掘进作业。因此爆破破岩过程将会受到爆炸载荷和初始地应力场的协同作用,这一过程相对复杂,与现有的不需要考虑初始应力场的爆破破岩过程有所不同。  针
学位
近年来,随着公路运输业的不断发展,车辆荷载和车流量均有明显增长,给公路养护带来很大的压力。桥梁作为公路网的重要组成部分,至关整个路网的安全运营水平。其中,因差异沉降引发的桥头跳车问题严重危及交通安全和驾乘质量,已成为困扰公路养护部门多年的技术难点之一,全国每年用于桥头跳车的处治费用相当巨大。本文依托交通运输部公路科学研究所科研项目《山区公路桥路过渡段预防性养护与处治技术研究》(HBZ1606005
学位