论文部分内容阅读
锌离子具有持久性、毒性大等特点,人体若是摄入过量的锌会引起铜缺乏症、贫血症等疾病。风化煤具备腐植酸含量高,有一定的吸附能力等特性,可与水中金属离子发生离子交换和螯合反应,被认为是一种具有开发价值的资源。但由于其吸附容量较为有限,且只对低浓度的重金属废水有较好的吸附效果,所以没有得以广泛推广。为了解决这一问题,本文采用一系列的乙烯胺作为改性剂,对新疆风化煤进行表面改性,以提高其吸附容量和吸附速率,致力于开发一种新型的吸附剂用于处理高浓度重金属废水。本论文以来自新疆四个地区的风化煤为研究目标,对其进行吸附性能测试后选出一种总腐植酸含量高且吸附量优异的风化煤为改性基体,以一系列乙烯胺为改性剂对其进行改性,用最佳改性条件下的风化煤处理含锌废水,考察了改性及吸附实验的影响因素,同时对改性前后的风化煤进行了表征,探索了其吸附机理。结论如下:(1)阜康风化煤(FWC)、奇台风化煤(QWC)、鄯善风化煤(SWC)及昌吉风化煤(CWC)中奇台风化煤(QWC)的腐植酸含量及吸附量较高,有作为基体对其进行改性的潜质,因此,选用奇台风化煤(QWC)为改性基体进行后期实验。(2)乙烯胺改性奇台风化煤的工艺随着胺基数量的增多呈现一定的变化趋势:体系pH值、乙烯胺加入量及震荡时间逐渐降低,震荡功率基本不变。改性后风化煤随着胺基数量的增多吸附Zn2+时风化煤加入量逐渐降低,pH及接触时间基本不变。改性前后风化煤对Zn2+的吸附过程符合均准二级动力学模型及Langmuir吸附等温式。(3)通过对乙烯胺改性后风化煤表征结果进行比较发现,随着胺基数量的增加,风化煤的表面形貌受到较大影响,官能团出峰位置随之产生偏移,比表面积及孔容呈逐渐减小趋势,N元素含量逐渐上升,C元素及O元素含量逐渐下降。通过乙烯胺改后风化煤处理含锌废水的效果进行比较,得到如下结论:随着胺基数量的增加,风化煤对含锌废水的吸附效率呈上升趋势,且饱和吸附容量逐渐增大。