论文部分内容阅读
水被称为人类的生命之源,饮用水水质更是与人类的生活与健康密切相关。随着水污染问题日益严重以及人们对优质饮用水的要求不断提高,饮用水处理技术需要得到完善。臭氧作为一种强氧化剂,可以有效的去除水体异味、臭味、色度,降解部分有害有机污染物等。但是当饮用水中的溴离子(Br-)达到一定浓度时,水中溴离子与臭氧离子反应导致致癌副产物溴酸盐生成。因此,去除水中溴酸盐的研究迫在眉睫。本文中采取强碱性阴离子交换树脂(D201-C1)负载水合氧化铁(HFO)制备新吸附剂HFO-201吸附去除水中的溴酸盐。本文中HFO-201的制备方法是:以FeC14-作为前驱体取代强碱性阴离子树脂表面的C1-,再通过碱溶液沉淀和热处理固化程序形成HFO,分布于强碱性阴离子树脂上,制备成HFO-201。并对HFO-201去除水中溴酸盐进行了静态研究和简单的机理分析。其中静态研究包括:反应时间、初始浓度、pH值、温度、共存离子等单因素对溴酸盐去除的影响,以及饱和树脂的再生研究。初步机理研究包括:吸附过程中的动力学研究、吸附等温式、热力学研究,以及吸附产物的研究等。实验结果研究表明:随着溴酸盐的初始浓度增加,溴酸盐的吸附速度越快,吸附平衡时间大约为200分钟。pH值在4.0~9.0范围HFO-201内对溴酸盐具有较高的吸附容量,而且残留的溴酸盐浓度低于或接近于其规定限值(10μg·L-1)。吸附剂HFO-201的吸附反应受温度影响很小,298k时最大吸附容量达到292.82 mg·g-1,与其他吸附剂相比具有较大的优势。共存阴离子的浓度越高,干扰性越强。硝酸根(N03-)、硫酸根(SO42-)、氯离子(Cl-)对HFO-201去除水体中的溴酸盐的影响大小顺序为NO3->S042->C1-。假一级动力能很好地描述HFO-201吸附水中溴酸盐的行为。Weber和Morris模型说明HFO-201吸附水中溴酸盐的过程分为3个阶段,其中最主要的两个阶段为表面吸附和颗粒内扩散。Redlich和Peterson吸附模型能很好的拟合HFO-201吸附溴酸盐的吸附等温线(R2>0.99)。热力学参数,△H0<0,△G0<0,由此可以看出本过程是一个自发的、放热的过程。本研究的结果表明,价廉易得的HFO浸渍树脂具有很好的去除饮用水溴酸盐的潜力。