【摘 要】
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在过去的几十年里,Cr（Ⅵ）因其溶解性、流动性和毒性被认为是对环境和人类具有严重威胁的重金属之一。近年来,人们开发了离子交换、光催化、膜、吸附和化学还原等技术用于去除废水中的重金属Cr（Ⅵ）。在这些技术中,由于吸附法具有低成本、高效率和操作简单的特点,受到人们的广泛关注。另外,含油污泥是石油勘探开发和加工过程中产生的固体废弃物,具有组成复杂、产量大、处理难度大等特点,目前热解技术被认为是最有发展和
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在过去的几十年里,Cr（Ⅵ）因其溶解性、流动性和毒性被认为是对环境和人类具有严重威胁的重金属之一。近年来,人们开发了离子交换、光催化、膜、吸附和化学还原等技术用于去除废水中的重金属Cr（Ⅵ）。在这些技术中,由于吸附法具有低成本、高效率和操作简单的特点,受到人们的广泛关注。另外,含油污泥是石油勘探开发和加工过程中产生的固体废弃物,具有组成复杂、产量大、处理难度大等特点,目前热解技术被认为是最有发展和应用前景的含油污泥热处理技术。其中热解残渣是含油污泥热解结束后残留在反应器内的固体剩余物,主要由灰分和碳组成,有较好的回收利用价值。获得高含碳量和丰富孔隙结构的残渣基吸附材料是热解残渣资源化利用的关键,因此,将碳含量丰富、灰分含量低的玉米秸秆作为添加物与含油污泥共热解转化为吸附碳材料用于去除Cr（Ⅵ）是一种可行的废物综合利用处理方案。本论文以重金属Cr（Ⅵ）的去除效率为指标,筛选了含油污泥与玉米秸秆共热解残渣在最佳热解条件（质量掺混比、热解温度、热解时间）以及最佳Cr（Ⅵ）去除条件（pH、残渣用量、去除时间、Cr（Ⅵ）浓度、去除温度）,并探究了残渣对Cr（Ⅵ）的去除机理。结合孔隙结构、表面化学性质、静电引力、动力学及热力学等一系列表征手段,推测OS-CS AC对Cr（Ⅵ）的去除机理为:在酸性条件下,带正电的OS-CS AC和带负电的Cr（Ⅵ）在静电相互作用下结合,OS-CS AC的含氧官能团可用作电子供体。Cr（Ⅵ）接受这些电子和溶液中H+,将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）。随后溶液中的Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）通过OS-CS AC的孔隙结构被捕获或释放到水溶液中,从而达到去除Cr（Ⅵ）的目的。采用苹果酸（2-羟基丁二酸）、柠檬酸（3-羟基丁二酸）、酒石酸（2,3-二羟基丁二酸）、磷酸作为活化剂,通过常规异位改性法对OS-CS AC进一步改性,得到四种OS-CS AC改性产物,OS-CS AC（1）、OS-CS AC（2）、OS-CS AC（3）和OS-CS AC（4）,强化了其对Cr（Ⅵ）的去除性能,并以单因素法分别确定了苹果酸、柠檬酸、酒石酸、磷酸溶液对OS-CS AC的改性效果,结果表明OS-CS AC（1）、OS-CS AC（2）、OS-CS AC（3）、OS-CS AC（4）的吸附效率均优于OS-CS AC,且OS-CS AC（1）对Cr（Ⅵ）的去除效果最佳。当苹果酸浓度为10 wt.%时,OS-CS AC（1）对废水中Cr（Ⅵ）（200mg/L）的去除率可达63.79%。对改性后OS-CS AC进行了物理吸附、扫描电镜、Boehm滴定等一系列表征以及动力学分析,结果表明相较于OS-CS AC（1）的孔隙结构,其表面含氧官能团在Cr（Ⅵ）的去除过程中起主导作用。采用苹果酸、柠檬酸、酒石酸、磷酸作为活化剂,通过原位改性法对OS-CS AC进行改性强化,得到四种OS-CS AC原位改性产物OS-CS AC（5）、OS-CS AC（6）、OS-CS AC（7）和OS-CS AC（8）,其中OS-CS AC（5）对Cr（Ⅵ）的去除效果最佳。对比分析了OS-CS AC（1）与OS-CS AC（5）加量、浓度、再生能力对Cr（Ⅵ）的影响,原位改性工艺可在减少活化剂加量的同时,提高对Cr（Ⅵ）的去除效率。随后通过响应曲面法优化原位改性工艺活化参数,结果表明原位改性法工艺的Cr（Ⅵ）去除率R=55.94+9.72A+0.71B+1.30C+0.38AB+0.075AC-0.085BC+1.11A~2-3.45B~2-0.042C~2,且在Cr（Ⅵ）的去除过程中对Cr（Ⅵ）去除的影响因素权重为活化温度＞活化时间＞活化浓度。
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