废水中洛克沙砷去除和转化机理的研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文废水中的洛克沙砷去除和转化机理研究姓名：胡江林申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：胡真虎201204废水中的洛克沙砷去除和转化机理研究摘要含洛克沙砷饲料添加剂的普遍使用，促进了畜牧业的发展，取得了较好的经济效益。但同时大量含洛克沙砷的畜禽排泄物进入环境，对环境造成了污染。本论文用多壁碳纳米管和铁改性多壁碳纳米管吸附去除洛克沙砷，研究其吸附规律和影响因素；通过间歇实验研究洛克沙砷在厌氧消化过程中的相关行为，并与磺胺嘧啶进行对比。具体结论如下：(1)研究了多壁碳纳米管对洛克

2、沙砷的吸附。试验结果表明，多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附的等温线用Freundlich型等温线描述最合适；多壁碳纳米管对洛克沙砷吸附的动力学可用拟二阶动力学描述，前1h吸附速率很快，在3h后基本达到吸附平衡；热力学分析表明该吸附过程是自发的、放热的且为物理吸附；溶液中pH的升高和离子强度的增大都会降低多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附量；动态吸附实验表明，动态吸附量略微少于静态吸附量。(2)研究了铁改性多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附与解吸附过程。试验结果表明，经铁改性的多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附量要高于多壁

3、碳纳米管，0．4mol／L铁改性多壁碳纳米管要优于0．1mol／L铁改性多壁碳纳米管；经铁改性的多壁碳纳米管对洛克沙砷吸附的等温线用PMM型等温线拟合更佳；铁改性多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附的动力学也可用二阶动力学描述；从热力学分析中可以看去铁改性多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附过程自发的，放热的且为物理吸附；溶液中pH的升高和离子强度的增大都会降低铁改性多壁碳纳米管对洛克沙砷的吸附量；多壁碳纳米管和铁改性多壁碳纳米管对洛克沙砷的解吸附都无明显的滞后性。(3)研究了磺胺嘧啶和洛克沙砷对厌氧消化过程的影响

4、。试验结果表明，磺胺嘧啶对产酸过程的影响不大，而洛克沙砷对厌氧消化的产乙酸和丁酸过程有抑制性；洛克沙砷对产甲烷过程也同样有严重的抑制作用，而磺胺嘧啶对产甲烷过程影响较小；受吸附和降解的共同作用，洛克沙砷在消化前3天溶液中的浓度即迅速降低，直至检测不出来，而厌氧消化对溶液中磺胺嘧啶的浓度影响不大；在长期厌氧条件下，洛克沙砷会有近一半降解为无机砷，其中70％为三价无机砷。关键词：洛克沙砷多壁碳纳米管铁改性多壁碳纳米管吸附磺胺嘧啶厌氧消化Theinvestigationfortheremovalandtr

5、ansformationofroxarsoneinthewastewaterABSTRACTwideuseofroxarsoneasfeedadditivepromotedthedevelopmentofanimalhusbandryandachievedgoodeconomicbenefits．However，ahugevolumeofpoultrywastecontainingroxarsoneenteredintoenvironment，causingseriousarsenicpolluti

6、onintheenvironment．Inthisstudy,multi．walledcarbonnanotubes(MWCNTs)andiron—modifiedMWCNTswareinvestigatedfortheremovalofroxarsonefromaqueoussolution．Thedegradationandtransformationofroxarsoneduringanaerobicdigestionwerealsoinvestigated．Themainconclusion

7、swereobtainedasfollows：(1)Firstly，theremovalofroxarsonefromaqueoussolutionbvMWCNTswasinvestigated．TheadsorptionisothermwaswelldescribedwithaFreundlichmodel．whiletheadsorptionkineticswaswelldescribedwithapseudo．second．ordermodel．Roxarsonewasadsordedvery

8、quicklyonMWCNTsinthefirstlhanditwasonly3htoreachequilibrium．Thevaluesofthermodynamicparameterssuchasstandardfreeenergychange，standardenthalpychangeandstandardentropychangeindicatedthattheadsorptionofroxarsoneonMWCNTswasexothermicandspon