基于鉻鞣廢水深度處理的Zr-MMT制備及吸附機(jī)制研究.pdf

1、滂西料技大學(xué)論文題目：基于鉻鞣廢水深度處理的ZrMMT制備及吸附機(jī)制研究學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：輕工技術(shù)與工程培養(yǎng)單位：資源與環(huán)境學(xué)院博士生：鄂濤導(dǎo)師：馬宏瑞教授2015年11月基于鉻鞣廢水深度處理的ZrMMT制備及吸附機(jī)制研究摘要電子電鍍、礦冶、制革行業(yè)是我國(guó)水體重金屬污染重點(diǎn)防控行業(yè)，由于制革含鉻廢水具有高有機(jī)物、高鹽度、存在著多聚體絡(luò)合、多離子形態(tài)分布的特點(diǎn)，與其他工業(yè)重金屬?gòu)U水存在顯著區(qū)別?；瘜W(xué)沉淀配合吸附、離子交換、膜分離是重

2、金屬?gòu)U水處理的通用技術(shù)。常規(guī)化學(xué)沉淀法遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)對(duì)含鉻廢水持續(xù)提標(biāo)減排的需求，而一般吸附劑受選擇性和穩(wěn)定性的限制，難以低成本用于制革廢水中鉻的深度處理。研究適應(yīng)制革廢水中鉻深度處理的高選擇性、高穩(wěn)定性的吸附材料，成為制革行業(yè)的迫切需求。本論文以制革含鉻廢水堿沉淀后富含有機(jī)物的低濃度鉻液為對(duì)象，探索了制革加工過(guò)程中不同來(lái)源有機(jī)物、中性鹽離子與溶液中Cr(III)的作用機(jī)制及沉淀行為。借鑒多金屬鞣制化學(xué)機(jī)制，研究了Zr、Al、Ti金屬氧

3、化物對(duì)Cr(III)的吸附選擇性問(wèn)題；篩選出了具有高效選擇性的Zr和Z卜Al復(fù)合氧化物作為鉻的吸附劑；并針對(duì)這類(lèi)吸附劑酸堿不穩(wěn)定、粉體易流失的問(wèn)題，將其與鈉基納米蒙脫土(MMT)復(fù)合并采用凝膠注模法制備了金屬氧化物／MMT成型材料。研究主要工作如下：(1)針對(duì)制革加工特點(diǎn)識(shí)別主要有機(jī)物(OM)，制得OM與Cr(III)和Al、Zr、Cr異核配聚體的絡(luò)合物。采用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定有機(jī)物鉻(OMCr)重均分子量；采用掃描電子顯微電鏡

4、／X射線能譜儀(SEMEDS)、綜合熱分析(DTATG)和傅立葉紅外光譜儀(F，nR)檢測(cè)OM與Cr(IⅡ)的共沉淀性；采用高效毛細(xì)管電泳(腫CE)和紫外可見(jiàn)吸收光譜(UVVis)檢測(cè)OM與Cr(III)之間的作用力。探索不同OM與不同形態(tài)Cr(III)協(xié)同沉淀之間的關(guān)系；研究了金屬氫氧化物與OM—Cr協(xié)同沉淀的規(guī)律；得到多羥基CA是影響Cr(III)耐堿穩(wěn)定性的主因子，吸附法可去除OM—Cr。(2)通過(guò)堿沉淀、燒結(jié)制備金屬氧化物，然后

5、采用插層MMT制得對(duì)Cr(III)具有高效選擇性吸附的金屬氧化物／MMT吸附材料。采用DTATG檢測(cè)金屬沉淀物的物質(zhì)變化；采用X射線衍射(XRD)檢測(cè)金屬氧化物的組份；采用透射電子顯微鏡(TEM)觀察吸附材料的微觀形貌；采用SEMEDS檢測(cè)吸附材料的微觀結(jié)構(gòu)和元素變化；采用BET比表面積法測(cè)定吸附材料的比表面積；篩選出對(duì)Cr(III)具有高效選擇吸附性的金屬氧化物，以MMT為載體制備比表面積大，吸附能力強(qiáng)，pH適應(yīng)范圍寬，抗N礦、Ca2