銅離子污染應急處置材料的篩選改性及裝置研究.pdf

1、近年來,我國水體突發(fā)性重金屬污染事件頻發(fā),造成了嚴重的社會危害。吸附法是常見的處理方法之一,但是對于大流量的河流明渠,傳統(tǒng)的吸附裝置因其阻力大、水通量低而難以在應急現(xiàn)場中施用。針對此問題,本文以銅離子為研究對象,研發(fā)高通量低流阻的應急處置技術。
　　本文分別考察了顆粒類與纖維類的吸附材料。在顆粒類中,篩選出了杏殼活性炭和001*7樹脂,其最大吸附容量分別是5.48mg/g和85.46mg/g,達到平衡所需要的時間分別是60min和

2、20min。在纖維類中,篩選出了強酸性陽離子交換纖維,最大吸附容量是89.44mg/g,達到平衡所需要的時間是30min。此外,采用微波加熱對腈綸進行偕胺肟化快速改性。通過設計正交實驗,確定了在微波場中進行偕胺肟化的最佳實驗條件:微波功率590w,微波輻照時間20min,反應的摩爾比為1:3,獲得了在反應時pH為7的條件下,吸附容量是2mg/g的偕胺肟化腈綸纖維,與傳統(tǒng)水浴加熱方法相比,大大縮短了改性反應時間。另外考察了庫存時間對001

3、*7樹脂和強酸性陽離子交換纖維除銅效果的影響,結果表明,庫存時間為1個月對除銅性能無顯著性影響。
　　根據(jù)顆粒類和纖維類吸附材料的特點,分別設計了籠箱式、濾包式、濾片式、適用于纖維類處置裝置等,考察了相對角度、填充度、陣列密度及線速度等對水流阻力和除銅效果的影響。結果表明:濾包填充度越小,線速度越大,吸附速率越快;片式裝置陣列越密集,其傳質效果雖然越好,但其局部阻力系數(shù)也越大,二者很難兼得;適用于纖維類裝置局部阻力系數(shù)較小,而且其