本文制備了
凹凸棒石/鋁氫氧化物(PNCM I)、凹凸棒石/鐵氫氧化物(PNCM II)和凹凸棒石/鐵-鋁氫氧化物(PNCM III)3種凹凸棒石粘土納米復合材料,對比研究了這3種復合材料和純凹凸棒石粘土對水中低濃度磷的吸附凈化能力,通過吸附熱力學和動力學實驗探討了3納米復合材料對磷吸附機理,并PNCMIII處理實際的含磷廢水的實驗。結果表明: PNCM I和PNCM III兩種凹凸棒石粘土納米復合材料對水中低濃度磷具有良好的吸附凈化能力,而且溫度對其影響很小。當初始濃度為1mg/L、2mg/L和5mg/L(以磷計)時,加入0.1 g的PNCM I和PNCM III對磷的去除率均達到99%以上,磷的殘余濃度均小于0.05 mg/,對磷的吸附容量約8 mg/g和15 mg/g;這三種凹凸棒石復合材料吸附過程均屬于Langmuir吸附;△H>0,△G<0和△S>0,而且PNCM I、PNCM II和PNCM III的△G分別為-29.12~-22.0 kJ/mol、-13.13~-8.75 kJ/mol和-34.61~-25.91 kJ/mol,所以PNCM I和PNCM III對磷的吸附是吸熱的化學吸附和物理吸附并存的過程,PNCM II的吸附的、吸熱的物理吸附過程,且都為熵增的吸附過程。 凹凸棒石/鋁氫氧化物(PNCM I)、凹凸棒石/鐵氫氧化物(PNCM II)和凹凸棒石鐵/鋁氫氧化物(PNCMIII)3種凹凸棒石粘土納米復合材料對磷的吸附能夠較好的符合準二級動力學方程;PNCMIII對磷吸附的表觀吸附活化能18.58kJ/mol,表明此吸附并不是單一的以化學吸附為速率控制步驟,同時也存在一個以液膜擴散為速率控制步驟,是由液膜擴散和化學吸附共同控制的過程。 PNCMIII吸附包河水中磷的實驗表明,當固/液為1:1000時,PNCMIII對總磷的去除率為95.48%,磷的殘余濃度為0.044mg/L;當固/液為1:500時,PNCM III對總磷的去除率為97.69%,磷的殘余濃度為0.0225 mg/L,均能達到地表水II級排放標準。
doi:
10.7666/d.y1507726
關鍵詞:
凹凸棒石 吸附凈化 含磷廢水 納米復合材料
作者:
潘敏
學位授予單位:
合肥工業(yè)大學
授予學位:
碩士
學科專業(yè):
環(huán)境工程
導師姓名:
陳天虎
學位年度:
2009
語種:
中文
分類號:
X703
在線出版日期:
2009年10月19日
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