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化工生化尾水一般存在成分复杂,毒性大,色度高,难生物降解等问题,这类废水的排放严重污染了我们的生态环境,针对这类废水的处理与处置主要包括化学技术、物理技术、生物技术和复合处理方法。但随着环境提标改造的不断推进,这类水质需要进一步深度处理,以去除水中难降解物质从而达到废水的资源化并能回收利用。在众多深度处理方法中以吸附法最为经济、有效,作为使用最普遍的活性炭吸附剂,具有吸附性能高、无污染等优点,但同时也存在成本高、易粉化、难再生等问题。硅藻土是目前比较新型的价廉,易获取的吸附剂,其具有比表面积较大,孔隙率高,不规则的硅藻构型使其吸附能力较一般吸附剂强,对污水有极好的净化效果,但未改性的硅藻土原土存在吸附量小、颗粒小易造成溶液SS增大,吸附剂流失严重且再生困难等缺点。 针对以上难题,本论文制备出一种磁性硅藻土,并采用电镜扫描(SEM)、表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)和磁滞回归线等对其进行表征,研究了磁性硅藻土的吸附等温线、吸附动力学,并评估其对硝基苯的吸附性能。另外采用微波联合氧化剂的方法系统研究了磁性硅藻土的再生能力,及再生后的磁性硅藻土结构变化机理。试验结果表明: (1)本论文运用共沉淀法制备一种磁性硅藻土,SEM分析表明其表面粗糙、多孔、内部孔隙发达,经过磁改性后表面部分大孔逐渐被磁性粒子所填充;BET结果说明磁性硅藻土较原土,比表面积、平均孔径都有所增大;XRD结果表明磁性改性硅藻土中活性组分为Fe2O3和Fe2SiO4(铁橄榄石);磁滞回归线及固液分离表明硅藻土原土没有磁性,制备的磁性硅藻土磁性能优良,在外加磁场条件下迅速从水溶液中分离出来。磁性硅藻土对硝基苯的去除率最高达95%,是原土的3倍以上。其吸附符合Langmuir等温线吸附模型与拟二级动力学模型。 (2)研究了磁性硅藻土再生性能的影响因素,结果表明微波联合芬顿再生比微波联合双氧水再生能力更佳。微波联合芬顿试剂再生磁性硅藻土时,芬顿试剂摩尔比、溶液初始pH值、微波功率和再生时间对试验结果均有较大影响,各因素最优水平分别是摩尔比:n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶20,pH为4,再生时间为100s,微波功率为400W。微波联合芬顿再生磁性硅藻土达6次后其再生率依然可达到初始吸附率的50%左右。 (3)对磁性硅藻土再生后的机理进行了分析研究,BET结果表明随着再生次数的增加,磁性硅藻土的总孔容和孔径逐渐减小;SEM分析表明当再生6次后,磁性硅藻土的孔隙恢复能力逐渐减弱,相对于再生1次后的孔容逐渐减小;磁滞回归线表明经过多次再生后,饱和磁化强度比未再生时也略有下降,但是不明显,基本达到实际使用要求,可多次再生重复利用。再生溶液的水质分析结果表明,再生液中未检出硝基苯,避免了二次污染。