焙烧态mgal水滑石对水中硫氰根、氟离子的吸附性能

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文焙烧态Mg/Al水滑石对水中硫氰根、氟离子的吸附性能摘要--焦化废水生物处理出水中含有SCN、F等阴离子，它们对焦化废水生--物处理的出水的色度和溶解性固体有贡献。因此，含SCN和F废水的处理引起了人们的高度关注，吸附法是处理这类废水的有效办法。水滑石作为一种有效的、可重复使用的、安全的、经济的吸附剂。本文以Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、NaOH、Na2CO3为原料，采用共沉淀法合成Mg/Al水滑石（LDH），并在一定温度下焙烧制备得到焙烧态Mg/Al水滑石（CLDH）。制得的材料CLDH将作为吸附剂应用于处理含有--SC

2、N、F的废水。研究了CLDH在不同Mg/Al摩尔比、焙烧温度、接触时间、pH、污染物初始浓度、吸附剂投加量等影响因素下对两种污染物质的单独吸附性能。在单组分的基础上，考察CLDH同时吸附两种污染物质的--性能，分析SCN、F在CLDH上的竞争吸附行为。探讨了CLDH应用于处理焦化废水生物处理的出水的可行性。实验所得结果如下：（1）不同Mg/Al摩尔比（2.0，3.0，4.0，5.0）对焙烧态Mg/Al水滑石--吸附SCN的实验表明：Mg/Al摩尔比为4.0，吸附时间为6h时SCN去除率最高，为91.94％。-（2）焙烧温度对焙烧态Mg/Al水滑石吸附SCN的实验表明：焙烧温-度

3、500℃，吸附时间为6h时，SCN去除率最高，为91.94%。（3）在单组分吸附实验状态下，吸附剂CLDH投加量、溶液pH、初I太原理工大学硕士研究生学位论文----始溶液浓度、时间对单组分SCN、F吸附有显著影响。另外，SCN和F动力学拟合数据均符合准二级动力学方程，而吸附过程是多种作用机理的协同，首先是膜扩散，其次是颗粒内扩散，再次是其他外界物质交换或化学--反应作用。此外，SCN和F吸附等温线均符合Langmuir等温线，吸附为单分子层吸附，40℃时分别达到最大吸附量284、62.46mg/g。吸附热力学表明吸附过程是自发的吸热过程，为物理吸附。--（4）在双组分共存状态

4、下，SCN和F在CLDH表面存在竞争吸附，吸附量均小于单组分吸附量，并且平衡时间延长，吸附动力学符合准二级---动力学模型。双组分SCN和F共存状态下，SCN吸附等温线符合-Freundlich等温线，而F符合Langmuir等温线。在预负载竞争吸附时，投---加顺序对SCN吸附影响微小，但是对F影响显著，一方面说明SCN相对--F与CLDH结合力强，另一方面说明F容易占据吸附位点。（5）采用电感耦合等离子发射光谱法、BET对LDH内在结构进行分2析，发现，Mg/Al比为4.0的焙烧态的CLDH比表面积为174.19m/g，具--有很强的吸附性能。采用XRD、FTIR对LDH和

5、吸附SCN、F前后的CLDH2-进行了表征，发现LDH具有CO3插层的水滑石特征结构，而焙烧态CLDH--水滑石特征峰消失，层状结构崩塌。FTIR图表面SCN和F成功的插层进入--水滑石层板间，经XRD图可知，SCN、F通过离子交换、“记忆效应”、静电吸引作用力等各种协同作用进入LDH层板间使CLDH又恢复了原有的层状结构。（6）经CLDH再生性能实验研究，采用0.5mol/L的Na2CO3+NaOH（1:1）--作为再生剂，CLDH重复使用2次后对SCN、F脱除率均在82%以上，证II太原理工大学硕士研究生学位论文明CLDH一种可重复利用的高效吸附剂。--（7）将CLDH应用

6、于实际焦化废水生物处理出水，8h时SCN、F、2-色度、SO4去除率分别为70.85%、81.41%、73.91%、75%，所测各种污染物均表现出了良好的去除效果，证明CLDH是一种具有实际应用价值的材料。--关键字：焙烧态Mg/Al水滑石，SCN，F，竞争吸附III太原理工大学硕士研究生学位论文ADSORPTIONOFTHIOCYANATEANDFLUORINEONCALCINEDMg/AlLAYEREDDOUBLEHYDROXIDESABSTRACT--Thiocyanate(SCN)andfluorine(F)asa(similar)halogenanionexistin

7、thebiologicaltreatmentofcokingwastewater,causingalargechroma,soluble--solid,etc.Therefore,thepurificationandtreatmentofSCNandFwastewaterhasattractedpeople'sattention,andadsorptionisaneffectivewaytodealwiththiskindofwastewater.Layereddoublehyclroxid