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文檔簡介
1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展,水源水普遍受到不同程度的有機物污染。然而傳統(tǒng)的水處理工藝對這些小分子、溶解性合成有機物基本沒有去除能力,無法滿足現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在這背景下,臭氧-生物活性炭技術(shù)集物理吸附、化學(xué)氧化、生物降解于一體,可有效去除水中的有機污染物,逐漸成為了主流的飲用水深度處理工藝。但是,當(dāng)臭氧氧化含溴的水時,會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物溴酸鹽。溴酸鹽已被國際癌癥組織定義為2B級潛在致癌物質(zhì),我國現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-
2、2006)規(guī)定溴酸鹽的限值為10μg/L。鑒于現(xiàn)有溴酸鹽控制和去除技術(shù)均存在一定缺點和不足,迫切需要開發(fā)去除溴酸鹽的新技術(shù)。本文提出了焙燒態(tài)鋅鋁層狀雙氫氧化物去除溴酸鹽技術(shù),利用焙燒態(tài)鋅鋁層狀雙氫氧化物特有的結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)快速有效地去除水中的溴酸鹽。
本文先采用共沉淀水熱處理法制備得到了一系列碳酸根插層Zn/Al原子比為2、3和4的鋅鋁層狀雙氫氧化物前體(Zn-AlLDHs),再經(jīng)300、400、500和600℃焙燒處理,得到焙
3、燒態(tài)的鋅鋁層狀雙氫氧化物(Zn-AlCLDHs)。借助X射線衍射儀、納米粒徑電位分析儀、比表面積分析儀、掃描電子顯微鏡、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀和傅里葉紅外光譜分析儀等設(shè)備對樣品的結(jié)晶度、等電點(IEP)、比表面積、形貌粒徑和化學(xué)組成等進行了表征分析。然后,研究了不同焙燒溫度和Zn/Al原子比的Zn-AlCLDHs去除水中溴酸鹽的效果,結(jié)果表明,最佳焙燒溫度為500℃;在相同的焙燒溫度下,Zn/Al原子比為2的焙燒態(tài)鋅鋁層狀雙氫氧化物(Z
4、n-Al2CLDHs)較Zn-Al3CLDHs和4CLDHs具有更高的吸附性能。
在此基礎(chǔ)上,把Zn-Al2CLDHs作為吸附劑,考察了接觸時間、吸附劑投量、pH值、反應(yīng)溫度、共存離子對溴酸鹽去除的影響。進一步的研究表明,Zn-Al2CLDH(5)對溴酸鹽的吸附性能最高,在pH=6.9,T=20℃,Zn-Al2CLDH(5)=0.8g/L,[BrO3-]0=100μg/L條件下,可在1h內(nèi)去除溶液中90%以上的溴酸鹽,反應(yīng)2.
5、5h得到最大去除率97%。在pH=4.5~9.5范圍內(nèi),Zn-Al2CLDH(5)的吸附性能幾乎沒有改變,但pH大于9.5時,樣品吸附性能急劇下降。Zn-Al2CLDH(5)對溴酸鹽的吸附是一個放熱反應(yīng),溫度升高會使溴酸鹽的去除率降低。共存陰離子的種類和含量都對溴酸鹽的去除有較大影響,常見陰離子影響溴酸鹽去除的順序為PO43->SO42->F->Cl->ClO3->NO3-。同時,Zn-Al2CLDH(5)的穩(wěn)定性和再生性能良好。結(jié)果表
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