探索镁铝水滑石的制备及在印染废水处理中的应用

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20071147硕士学位论文（类别：全日制硕士研究生题目：镁铝水滑石的制备及在印染废水处理中的应用英文题目：PreparationofMg‐AlHydrotalcitesandApplicationinTreatingtheDyeingandPrintingWastewater研究生：寇鹏学科名称：化学工艺指导教师：刘进荣教授二○一○年六月摘要我国是世界上印染废水排放量最大的国家之一，印染废水具有有机物含量高、色度和COD高、水量大等特点，若处理不当，一经排放会对环境造成严重危害。在印染废

2、水的处理方法中，吸附法因具有操作简单、效率高等特点，被广泛应用于印染废水的处理中。因此寻找一种高效的吸附剂是成功运用吸附法处理印染废水的关键。水滑石（Hydrotalcites，HT）的焙烧产物，即焙烧态水滑石（CalcinedHydrotalcites，HTC）具有比表面积大和结构“记忆效应”等特点，可以作为吸附剂处理印染废水。本文利用超声波共沉淀法制备了HTC，采用静态吸附法分别研究了HTC的制备条件和操作条件对橙黄G吸附的影响；探索了HTC对实际废水的处理效果；初步探索了利用粉煤灰作为铝源制备镁铝水滑石的工艺。本文完成如下工

3、作：⑴XRD、IR和粒度分析结果表明：与共沉淀法比较，超声波共沉淀法制备的产物具有更高的结晶度、平均粒径小、粒度分布窄和比表面积较大。对橙黄G的吸附实验说明，超声波共沉淀法制备的产物对橙黄G的吸附容量较高。-1⑵在混盐浓度为1.25mol·L、反应温度30℃、反应时间40min、超声功率0.8×600W和焙烧温度500℃的制备条件下，制得的HTC具有较好的吸附性能。⑶操作条件对吸附的影响表明：HTC对橙黄G的吸附在6h内可达到吸附平衡；在酸性条件下有利于吸附的进行，当pH为4时对橙黄G的去除率最大，去除-1率为74.1%；随HTC

4、加入量的增加，去除率急剧增加，当投加量为1.2g·L时，去除率可达99.3%；废水中的无机阴离子在一定程度上均可降低了橙黄G的去除率，--2-其中高价离子较低价离子影响显著，无机阴离子的影响顺序为：NO3

5、吸附的进行；推测HTC在结构重建后，橙黄G分子被吸附到HTC表面上时，吸附剂表面上分子的排列顺序较吸附前更加混乱，从而导致熵值增大。由相关系数可知，吸附过程能更好的符合Langmuir吸附等温方程，HTC对橙黄G吸附动力学能够用二级速率方程描述，但内扩散并不是唯一的速率控制步骤。-1⑸HTC对实际印染废水的处理表明：吸附时间为6h，HTC投加量14g·L、pH为4.5、反应温度50℃时，HTC对废水的处理效果较好。处理后，水样COD、色度和浊度去除率分别为91.4%、95.2%、91.7%，热再生后HTC较新鲜HTC的吸附能力有所

6、下降。⑹用Na2CO3和粉煤灰在高温下焙烧，再用一定浓度的盐酸浸取，通过正交试验确定了粉煤灰中Al溶出的适宜工艺条件为：焙烧温度为950℃、焙烧时间为3h、-1盐酸浓度0.6mol·L、酸浸时间4h、碱灰比0.7、反应温度为90℃。⑺通过调节溶液的pH，去除了酸浸液中的Fe，利用共沉淀法制备了Mg-Al水滑石。产物经XRD和IR分析表明，以粉煤灰作为铝源可以制备出结晶度较高且具有一定纯度的水滑石。关键词：焙烧产物；橙黄G；吸附；粉煤灰AbstractChinaisoneofthelargestcountriesindischarg

7、ingprintinganddyeingwastewaterallovertheworld.Theprintinganddyeingwastewaterhasthefollowingfeatures:highChromaandCOD,highorganicscontentandlargewastewaterquantity.Iftheprintinganddyeingwasterwaterwasnottreatedcorrectly,itwouldbringseriousdamageontheenvironment.Theadso

8、rptionmethodwasappliedmostlytotreatdyeingandprintingwastewateramongmanymethods,becauseitsoperationwasconvenientandefficient,