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文檔簡介
1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,帶來的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,其中水體中的重金屬污染問題凸顯。使得大量的水體中的金屬離子嚴(yán)重超標(biāo),這直接危害著我們?nèi)∷搭^的水質(zhì)質(zhì)量。重金屬污染是指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。因此,迫切需要研究開發(fā)一種新型的除污染新工藝功能材料。
本課題選取鈉基膨潤土為原材料,F(xiàn)eCl2·4H2O和FeCl3·6H2O作為磁化劑,采用化學(xué)共沉淀方法制備磁性膨潤土(以下簡稱“磁性膨潤土”)。
2、以對污染水中Cu2+和Zn2+的去除效果為評價指標(biāo),制備用于去除污染水體中的Cu2+和Zn2+的新型水處理劑。并對磁性膨潤土的制備條件進(jìn)行優(yōu)化分析;對磁化前后的膨潤土的表面形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征對比分析,初步探討其改性機理;且考察各反應(yīng)條件對磁性膨潤土去除污染水中Cu2+和Zn2+去除效果的影響,探討其機理。
磁性膨潤土制備實驗的結(jié)果顯示,去除污染水中初始濃度為20mg/L的Cu2+和25mg/L的Zn2+,其中Fe3+和Fe
3、2+不同的摩爾比(n)、土與鐵混合物的質(zhì)量比(Fe/S)、晶化時間(t)、反應(yīng)溫度(T)。最佳制備工藝的條件為:n=2,T=80℃,t=2h,F(xiàn)e/S=2。
對磁化前后的膨潤土進(jìn)行了X-射線能譜(EDS)、磁滯曲線、電鏡掃描(SEM)、紅外線光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)等手段的表征,結(jié)果顯示:膨潤土經(jīng)磁化后,表面特性發(fā)生明顯變化,磁性膨潤土中的磁化物質(zhì)已與膨潤土層間結(jié)合,形成了氧化鐵/膨潤土共價鍵;磁性膨潤土的層
4、間距由1.280 nm增大至1.654 nm。
考察了各反應(yīng)條件對去除污染水中Cu2+和Zn2+的影響,結(jié)果顯示:磁性膨潤土對Cu2+和Zn2+具有良好的去除效果;去除率隨著磁性膨潤土投加量的增大而增大,當(dāng)達(dá)到飽和值后,再增加投加量,對Cu2+和Zn2+去除率的影響效果不明顯;pH值在7-7.2范圍內(nèi)對Cu2+的去除效果最佳,pH值在6.8~7.5范圍內(nèi)對Zn2+的去除效果最佳;沉淀30 min前,濁度去除率增長比較的顯著,隨
5、著沉淀的時間增加,濁度去除率趨于平衡;隨著反應(yīng)時間的增大,磁性膨潤土對Cu2+和Zn2+的去除率逐漸增大,達(dá)到飽和后,再逐漸降低;而隨著反應(yīng)溫度的升高,磁性膨潤土對Cu2+和Zn2+的去除率增長的幅度不大。
進(jìn)行了磁性膨潤土的再生實驗,通過超聲波、酸再生和堿再生考察了磁性膨潤土再生利用的可能性。結(jié)果顯示:用酸再生和堿再生的方法再生5次后,對Cu2+和Zn2+的去除率可以保證在50%以上,去除效果較好;而超聲波的方法相比前二者,
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