论文部分内容阅读
2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚(DNBP)是被广泛使用的杀虫剂、除草剂和烯烃基芳族化合物的阻聚剂。在DNBP的生产过程中会产生大量毒性较大且难于降解的有机硝基酚类废水，不但对环境造成了严重破坏，而且抑制企业的可持续发展。目前关于DNBP废水处理的研究很少，本文采用工业废弃物粉煤灰以及十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性粉煤灰作为吸附剂，采用静态吸附法研究了粉煤灰及改性粉煤灰对水溶液中DNBP的吸附行为，为粉煤灰在DNBP废水处理领域中的进一步应用提供了参考。全文的研究工作主要包括以下两部分：第一部分考察了振荡时间及频率、DNBP的浓度、pH值、温度、粉煤灰颗粒大小和无机阴离子等因素对粉煤灰吸附DNBP性能的影响。在最佳的吸附条件下，将粉煤灰与活性炭对DNBP的吸附性能进行了比较，并应用于实际废水的处理。实验结果表明，较小颗粒的粉煤灰和较低的pH值有助于提高粉煤灰对DNBP的吸附量，无机离子对粉煤灰吸附DNBP具有竞争作用，DNBP浓度≤29mg／L时，粉煤灰对DNBP的吸附性能优于活性炭，而当DNBP浓度＞29mg／L时，其吸附量仍可达活性炭吸附量的86.6％-98.2％。采用CTMAB改性后的粉煤灰对DNBP的吸附性能有了较大的提高，平衡吸附量由原粉煤灰的6.45mg／g增加到8.78mg／g，在所考察的浓度范围内，改性粉煤灰的吸附性能均优于活性炭，而且改性后的粉煤灰可以适用于更广泛的pH值。第二部分研究了粉煤灰及改性粉煤灰吸附DNBP的动力学和热力学特征。结果显示，粉煤灰与改性粉煤灰吸附DNBP的过程均符合二级动力学方程，属于内扩散和膜扩散共同控制的过程。Langmuir等温式和Freundlich等温式均可以较好的拟合粉煤灰及改性粉煤灰对DNBP的吸附行为。由Freundlich等温式拟合数据可知，原粉煤灰和改性粉煤灰对DNBP的吸附属于优惠吸附，改性粉煤灰对DNBP的吸附能力要大于原粉煤灰。热力学计算表明粉煤灰及改性粉煤灰对DNBP的吸附为熵减、放热、自发进行的过程。通过对粉煤灰及改性粉煤灰扫描电镜观测，比表面积以及Zeta电位的测定，推测粉煤灰吸附DNBP的作用力主要有偶极键、氢键、范德华力，改性粉煤灰吸附DNBP的作用力主要有疏水键、静电作用、范德华力。