论文部分内容阅读
膨润土具有价格低廉、吸附能力较强的特点。单宁酸因含有酚羟基等活性基团,能与重金属发生络合和螯合作用。本课题采用钠基膨润土(NB)和活性白土(AC)吸附单宁酸,再将所得的负载单宁酸膨润土(TANB, TAAC)用于处理模拟含铬废水和含铬电镀废水,并对其机理进行探索。本研究考察了膨润土负载单宁酸及其处理水中Cr(Ⅵ)的影响因素;制备了负载土凝胶球(SAB),并将其用于流化床去除含铬废水实验;进行吸附动力学模型和吸附等温模型研究,并通过扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪等仪器分析,探讨Cr(Ⅵ)去除机理。研究结果如下:(1) NB、AC都可以有效吸附单宁酸,NB对单宁酸的吸附以化学吸附为主,AC对单宁酸的吸附以物理吸附为主。(2)影响TANB、TAAC去除水中Cr(Ⅵ)的主要因素为体系pH、反应温度。对于Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg·L-1废水,在最优工艺条件下,Cr(Ⅵ)的去除率可高达100%。(3)通过海藻酸钠包埋TAAC,得到SAB,用于处理实际电镀废水,几乎可完全去除水中Cr(Ⅵ),对总铬的去除率也高达99.34%。流化床实验结果表明,采用四级流化床装置,可将废水中的Cr(Ⅵ)由50mg-L-1降至0.5mg-L-’以下(4) TANB、TAAC和SAB对Cr(Ⅵ)去除包括对Cr(Ⅵ)的还原和总铬(TCr)的吸附两部分。三者对TCr的吸附均符合拟二级动力学模型。TANB对TCr的吸附可用Langmuir和Freundlich吸附等温式描述。TAAC对TCr的吸附符合Freundlich吸附等温式,SAB对TCr吸附符合Langmuir吸附等温式。(5)负载土去除Cr(Ⅵ)包含三个过程:①膨润土的多孔性吸附少量Cr(Ⅵ);②部分Cr(Ⅵ)以HCO4-阴离子形式通过与单宁酸的酚羟基发生酯化反应被吸附;③部分Cr(Ⅵ)被还原成Cr(Ⅲ),再与单宁酸的羧基或与氧化还原反应产物羰基发生络合反应。本研究获得了负载单宁酸的膨润土去除水中Cr(Ⅵ)的基础数据,为开发高效、低成本的重金属污染治理技术奠定基础,同时也为废弃物的深度利用提供了新的思路。