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脱砷离子筛在云南阳宗海除砷工程中的应用

作　者: 袁斌
导　师: 那平
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 脱砷离子筛除砷再生阳宗海工程应用
分类号: TQ424
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 69次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,水体砷污染事件在世界各地频发,水体中砷的脱除已经引起了全世界的广泛关注。目前,用于水体中砷脱除的吸附剂种类较多,脱砷离子筛作为一种新型环保吸附剂,具有吸附容量高,选择性强,再生性能优良等特点,特别适用于水体中微量砷的去除,是除砷工程的理想吸附材料之一。本文系统地研究了脱砷离子筛在阳宗海除砷工程中的应用。对除砷方案进行设计并考察各方案的除砷效果。对直接投料法的吸附工艺进行优化并对再生材料的吸附性能进行评价。此外,还考察脱砷离子筛对阳宗海原水的吸附效果。利用XRD、FT-IR、XPS、BET以及TEM等表征手段,对再生前后的材料进行分析,考察再生前后的材料内部微观结构、键位基团、比表面积等的变化,并对离子筛的再生机理进行初步探讨。研究表明离子筛包膜法、布袋法以及直接投料法对水体中的砷都具有较好的去除效果。在阳宗海除砷工程中将搭配使用这三种方法,在深水区使用直接投料法,在浅水区以及水草较多水域使用布袋法或者离子筛包膜法。对直接投料法的工艺优化表明:脱砷离子筛湿料比干料具有更好的除砷效果;在对37.8L起始砷浓度为128ppb,平衡浓度为50ppb的模拟砷溶液进行处理时,材料的最小加入量为1.5g。再生离子筛吸附性能研究表明,材料经过再生之后对水体中的砷仍然具有较强的吸附能力,但吸附速率和吸附容量有所降低。脱砷离子筛对阳宗海水体中的砷具有较好的吸附效果,但由于阳宗海水体中的共存离子与砷发生竞争吸附,使得吸附速率较在模拟水样中要低。在上述实验的基础上,考察了放大效应对吸附效果的影响,结果显示,放大效应对材料的吸附效果影响较小,因此小试实验数据可以较好地应用于工程中。对再生前后离子筛的结构表征显示,离子筛材料再生之后层状结构发生了塌陷;材料表面由于酸的腐蚀作用,部分铝元素溶出,形成了具有较强吸附性能的“筛位”,这种“筛位”对砷具有较好的吸附能力。因此,在层间结构塌陷后材料对砷仍然具有较好的吸附能力。

脱砷离子筛在云南阳宗海除砷工程中的应用

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