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活性炭吸附技术去除水中氯贝酸和磺胺甲恶唑的研究

作　者: 兰涛
导　师: 吕树光
学　校: 华东理工大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 氯贝酸磺胺甲恶唑活性炭吸附热力学动力学
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

以往有关有毒污染物质的研究主要集中在POPs及农药等有机污染物上,近二十年来,国外已经开始关注药品和个人护理用品(PPCPs)对环境的污染,但在国内还未引起足够重视。PPCPs通过各种途径进入水体及土壤中,传统的饮用水和污水处理工艺不能有效去除PPCPs,本课题利用活性炭化学性能稳定、比表面积大,及其良好的吸附性能等特点,采用静态及动态吸附方法,对氯贝酸(clofibric acid)和磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole)进行试验研究,确定了最佳试验条件及最优吸附模型,建立了反应动力学和热力学方程。试验选取四种活性炭,最优炭型为破碎炭和柱型炭。活性炭对氯贝酸和磺胺甲恶唑的最佳吸附条件为：pH为酸性条件下；温度为20℃；吸附剂用量均为200mg/L,当两者共存时,吸附剂用量为500mg/L；吸附平衡时间为30min。Freundlich方程和Langmuir方程均能很好的描述活性炭对氯贝酸和磺胺甲恶唑的吸附,Freundlich更适合描述氯贝酸的吸附,而磺胺甲恶唑更适合用Langmuir等温方程式描述。活性炭对氯贝酸和磺胺甲恶唑的吸附过程均为自发的放热过程。活性炭对这两种物质的吸附均符合拟二级反应动力学方程。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章引言  9-11
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究目的和意义  10
  1.3 课题研究的主要内容  10-11
第2章文献综述  11-19
  2.1 PPCPs简介  11-13
    2.1.1 PPCPs的种类  11
    2.1.2 PPCPs在环境中的浓度  11-13
    2.1.3 PPCPs进入环境的途径  13
  2.2 环境中PPCPs的毒理研究及生态风险评价  13-14
  2.3 PPCPs在污水/给水处理厂中的去除效果评价  14-17
    2.3.1 污水处理厂  14-16
    2.3.2 给水处理厂  16-17
  2.4 吸附处理工艺  17-19
    2.4.1 吸附类型  17-18
    2.4.2 影响吸附的因素  18-19
第3章试验内容与方法  19-28
  3.1 试验仪器及试剂  19-20
  3.2 目标化合物的物理性质  20
  3.3 活性炭材料  20-21
  3.4 试验内容与方法  21-28
    3.4.1 储备液的配制  21
    3.4.2 分析方法及标准曲线绘制  21-23
    3.4.3 试验方法  23-24
    3.4.4 吸附等温线  24
    3.4.5 吸附热力学  24-25
    3.4.6 吸附动力学  25-28
第4章活性炭吸附氯贝酸的研究  28-49
  4.1 活性炭用量对去除率的影响  28-29
  4.2 吸附时间对氯贝酸去除率的影响  29-30
  4.3 初始浓度对氯贝酸去除率的影响  30-31
  4.4 pH值对氯贝酸去除率的影响  31-33
  4.5 温度对氯贝酸去除率的影响  33-35
  4.6 腐植酸对去除率的影响  35-36
  4.7 不同离子对去除率的影响  36-37
  4.8 氯贝酸吸附等温线和吸附等温方程  37-45
  4.9 吸附热力学  45-46
  4.10 吸附动力学  46-47
  4.11 动态试验  47-48
  4.12 本章小结  48-49
第5章活性炭吸附磺胺甲恶唑的研究  49-69
  5.1 活性炭用量对磺胺甲恶唑去除率的影响  49
  5.2 吸附时间对磺胺甲恶唑去除率的影响  49-51
  5.3 初始浓度对磺胺甲恶唑去除率的影响  51
  5.4 PH值对去除率的影响  51-53
  5.5 温度对去除率的影响  53-55
  5.6 腐植酸对磺胺甲恶唑去除率的影响  55-56
  5.7 不同离子对磺胺甲恶唑去除率的影响  56-57
  5.8 活性炭吸附SMX的吸附等温线和吸附等温方程  57-64
  5.9 吸附热力学  64-65
  5.10 吸附动力学  65-66
  5.11 动态试验  66-67
  5.12 本章小结  67-69
第6章活性炭对氯贝酸与磺胺甲恶唑的共存吸附研究  69-81
  6.1 吸附剂用量对共存吸附的影响  69-73
  6.2 吸附时间对共存吸附的影响  73-74
  6.3 pH值对共存吸附的影响  74-76
  6.4 腐植酸对共存吸附的影响  76-77
  6.5 不同离子对去除率的影响  77-78
  6.6 竞争吸附动态试验  78-79
  6.7 本章小结  79-81
第7章结论与建议  81-84
  7.1 结论  81-83
  7.2 不足之处与建议  83-84
参考文献  84-90
致谢  90

活性炭吸附技术去除水中氯贝酸和磺胺甲恶唑的研究

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