硼特效配位吸附樹脂對(duì)反滲透海水淡化中硼的吸附研究.pdf

1、水是人類生存之源，生活之基。離開了水，就像離開空氣一樣，很難堅(jiān)持多久。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，如今我們的水資源已經(jīng)被污染的慘不忍睹，能夠被我們引用的淡水資源少之更少，飲用水中的大量無(wú)機(jī)有機(jī)污染物已經(jīng)檢測(cè)出來(lái)，嚴(yán)重威脅著我們的飲用水和再生水領(lǐng)域。海水淡化是一種新型的造水、節(jié)水技術(shù)，能夠緩解淡水資源嚴(yán)重不足的問(wèn)題，在世界和中國(guó)沿海地區(qū)得到廣泛的推廣、應(yīng)用，同時(shí)也產(chǎn)生大量的濃海水。
　　硼酸是一種特殊的污染物，由于其分

2、子量比較小，在反滲透海水淡化中能夠像水分子一樣自由地透過(guò)反滲透膜，影響了出水水質(zhì)。一般反滲透海水淡化的水中硼酸的濃度在0.9mg/L，我國(guó)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是0.5mg/L，因此為了達(dá)到我國(guó)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，需要與其它方法聯(lián)合起來(lái)。
　　本文是選用的Amberlite IRA-743樹脂，通過(guò)掃描電鏡、紅外光譜分析了其表面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部所含的官能團(tuán)，選用的Amberlite IRA-743樹脂的投加量是4g，吸附時(shí)間為200min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

3、在1mg/L的硼酸溶液中，Amberlite IRA-743樹脂為4g時(shí)，對(duì)硼的去除效果能夠達(dá)到90％以上。
　　其次，分別從吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)、吸附再生性三個(gè)方面探討了Amberlite IRA-743樹脂對(duì)反滲透海水淡化中硼的去除研究。從Amberlite IRA-743樹脂吸附硼的熱力學(xué)分析得出，吸附等溫線符合Freundlich吸附等溫線模型，其R2達(dá)到0.999以上;從吸附動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，Amberlite IRA-

4、743樹脂吸附硼的動(dòng)力學(xué)吸附結(jié)果研究符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué);根據(jù)Amberlite IRA-743樹脂的再生和多周期吸附硼酸的實(shí)驗(yàn)可得，其離子交換的貢獻(xiàn)稍微大于微孔吸附，大概占到整個(gè)吸附過(guò)程的55％，微孔吸附占45％左右，物理吸附也占有一大部分。
　　另外，還對(duì)溫度和pH值的變化影響Amberlite IRA-743樹脂吸附硼酸的效果進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溫度對(duì)于Amberlite IRA-743吸附硼的過(guò)程影響不大，升溫并沒(méi)有加快加大

5、樹脂的吸附效果;pH越高吸附率就越高，pH在8～11時(shí)對(duì)硼的吸附容量最大，達(dá)到85％以上。由于對(duì)出水pH有一定的要求，所以選擇pH為8～9之間最佳。
　　最后，本次實(shí)驗(yàn)還考慮到了腐殖酸(HA)的存在對(duì)Amberlite IRA-743樹脂對(duì)反滲透海水淡化中硼的去除效果的影響。在天然水體中，腐殖酸是一種典型的有機(jī)物。研究發(fā)現(xiàn)，HA自身對(duì)硼酸有一定的吸附作用，但是在HA的存在下，Amberlite IRA-743樹脂對(duì)硼的去除不但沒(méi)有