论文部分内容阅读
天然水体中砷、氟污染是个世界性问题,针对砷、氟超标对人体造成的诸多危害,世界卫生组织WHO规定饮用水中砷和氟的含量不得超过lOμg/L和1.5mg/L。我国有数千万人目前仍饱受高砷饮用水和高氟饮用水的危害,所以开发出一种吸附量大、选择性好的廉价除砷除氟材料意义重大。本文通过不同方法合成4种载锆树脂,然后分别考察了4种载锆树脂对砷和氟的吸附性能,筛选出了最佳除砷树脂D201-Zr和最佳除氟树脂D401-Zr。又对D201-Zr和D401-Zr的制备工艺进行了优化,D201-Zr优化后的制备工艺为ZrOC12加入量为10g,HCl-NaCl摩尔比为0.3：0.3(共0.6mo1),温度为30℃；D401-Zr的制备工艺为ZrOC12加入量为5g以及303K(30℃)作为反应温度。然后对D201-Zr和D201进行了扫描电镜观察,同时测定了这两种树脂的比表面积、孔径、孔容以及锆含量。研究了D201-Zr和D401-Zr对砷和氟的吸附性能,具体包括pH值对吸附的影响、吸附动力学、等温吸附研究、常见竞争性阴离子对吸附的影响、柱实验研究以及稳定性和安全性研究。研究发现D201-Zr吸附As(V)的最佳pH值为7.0,最大吸附量为83.24mg/g,当模拟水样的砷浓度为1mg/L(不含竞争性阴离子)时,流出液砷浓度以10gg/L作为穿透点,处理量可以达到2900BV;D401-Zr在中性条件下进行柱实验,当模拟水样的氟浓度为10mg/L时,过柱后氟浓度可降至1 mg/L以下,若以此浓度为穿透点,处理量可以达到80BV。本文所研究的载锆树脂D201-Zr和D401-Zr制备工艺简单、制备成本较低、吸附性能优异、稳定性和安全性较好,在水处理领域有很好的应用前景。