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近年来,随着循环流化床清洁煤燃烧技术的兴起,其产物循环流化床(CFB)粉煤灰的大量排放也对环境造成了严重的污染。CFB粉煤灰在很多方面不同于普通煤粉炉粉煤灰,主要表现为需水量大、自硬性和后期膨胀,严重制约了已有的粉煤灰综合利用技术的广泛应用。重金属离子Pb2+、Cd2+以及NH4+-N的大量排放,导致水体受到严重污染。而CFB粉煤灰中含有丰富的硅、铝元素,非晶质含量高,颗粒表面粗糙,结构疏松,可以为多孔地聚物材料的制备提供原料,且具有较高的吸附活性,将其作为原料制备多孔地聚物材料用于吸附废水中的Pb2+、Cd2+和NH4+-N,可实现“以废治废”循环可持续发展目标,对环境的污染治理具有重要意义。本文采用CFB粉煤灰为原料,通过加入适量碱激发剂、发泡剂与稳泡剂,制备出CFB粉煤灰基多孔地聚物材料。结合光学显微镜、FT-IR、XRD、BET等分析测试,研究水玻璃模数、水灰比、激发剂掺量、养护温度、H2O2添加量、稳泡剂的种类及掺量对多孔地聚物材料抗压强度和孔结构的影响,获得CFB粉煤灰基多孔地聚物材料的最佳工艺条件;在最佳制备工艺条件下,通过加入植物蛋白质或动物蛋白质对H2O2发泡剂的发泡性质进行干预,制备出多孔地聚物材料。研究蛋白质种类及掺量对多孔地聚物材料净浆流变特性和泡沫稳定性的影响;结合光学显微镜、BET、流变仪、Zeta电位等分析测试,探讨蛋白质干预H2O2发泡对多孔地聚物材料孔结构和力学性能的影响,得到开孔率较高、孔径分布均匀的多孔地聚物材料。将多孔地聚物材料应用于Pb2+、Cd2+和NH4+-N的吸附,分别考察溶液p H值、吸附时间、多孔地聚物材料投加量、溶液Pb2+、Cd2+和NH4+-N的初始浓度等影响因素对多孔地聚物材料吸附效果的影响,结合吸附等温线与动力学模型分析,探究多孔地聚物材料对Pb2+、Cd2+和NH4+-N的吸附规律;并以多孔地聚物材料为填料,构建动态吸附系统,综合评价其对Pb2+、Cd2+和NH4+-N的吸附效果。本文主要研究结论如下:(1)由十二烷基苯磺酸钠为稳泡剂制备的多孔地聚物材料抗压强度及孔隙结构比油酸及三乙醇胺为稳泡剂制备的多孔地聚物材料更佳。以十二烷基苯磺酸钠为稳泡剂且其掺量为7 wt%,水玻璃模数为1.6,水灰比为0.65,碱激发剂掺量为35%,H2O2掺量为1 wt%,在养护温度为80℃的养护箱中养护24h后,制备的多孔地聚物材料性能较好,在常温养护箱中养护27 d后抗压强度可达1.93 MPa,表观密度为363.44 kg/m~3,孔隙率为82.29%,SBET为30.80 m~2/g,Vt为0.171 g/cm~3,介孔平均孔径为15.29 nm。(2)通过对比经植物蛋白质与动物蛋白质干预H2O2发泡后制备的多孔地聚物材料的抗压强度及孔结构,发现当植物蛋白质掺量为20%时,多孔地聚物材料具有良好的抗压强度及孔结构,其抗压强度可达1.40 MPa,孔隙率为91.94%,表观密度为346.02 kg/m~3,SBET为60.90 m~2/g,Vt为0.265 cm~3/g,介孔平均孔径为12.19 nm;通过对多孔地聚物净浆的流变曲线与流变模型进行拟合,发现其符合Herschel-Bulkley模型;由于蛋白质对H2O2的发泡性能进行干预,使得发泡剂的发泡性能及稳定性增强,并且硬化后的多孔地聚物材料在较高的孔隙率条件下还有较高的抗压强度;(3)多孔地聚物材料吸附Pb2+、Cd2+、NH4+-N的最佳条件分别为:溶液初始浓度180 mg/L、140 mg/L、100 mg/L,p H为5.0、7.0、7.0,投加量为2.0 g/L、4.0 g/L、3.0 g/L,吸附时间均为150 min,振荡温度为25℃,频率为150 rpm,此时,多孔地聚物材料对Pb2+、Cd2+、NH4+-N的去除率可达90.13%、74.63%、48.63%,吸附量分别为81.12 mg/g、26.12 mg/g、4.86 mg/g。多孔地聚物材料对Pb2+、Cd2+的吸附为单分子层均质反应的化学吸附,均符合Langmuir以及准二级动力学模型,对NH4+-N的吸附主要是多分子层非均质反应的物理吸附,符合Freundlich以及准一级动力学模型。(4)多孔地聚物材料在Pb2+、Cd2+、NH4+-N的多元体系下吸附的亲和顺序为Pb2+>Cd2+>NH4+-N。在动态吸附实验中,吸附柱的最佳进水流速为5 m L/min。随着吸附时间的增加,各污染物的去除率逐渐降低,在60 d时,Pb2+、Cd2+、NH4+-N的去除率分别降到了73.12%、53.64%、41.51%。