Fenton氧化-活性炭吸附组合处理印染废水的研究开题报告

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1、开题报告Fenton氧化-活性炭吸附组合处理印染废水的研究一、选题的背景、意义随着现代化的发展，工业废水和城市生活污水的排放，造成了严重的环境污染和饮用水质量的下降。水中重金属离子不同形态的存在容易在各种生物体内聚集，最终对人类直接或间接的产生影响，造成各种疾病和中毒，严重威胁着人类的健康。重金属离子严重危害人体健康，因此在废水处理中必须将其去除。人们对水质的要求越来越高，传统去除重金属离子的方法很多，但都存在某些不足之处，推动了污水处理技术的空前发展，传统去除重金属离子的方法很多，但都存在某些不足之处，而吸附法因其材料易得，价格低廉，去除效果好而受到人们的青睐，因此加

2、快了吸附材料的研究，其中活性炭由于大的表面积，丰富的孔结构和独特的表面官能团而被认定为是优良的吸附剂，广泛应用于对污水中有机质和重金属离子的吸附。近年来，突发性的环境污染事件骤增，其中重金属污染的案例占很大比例。突发性的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境，从而产生严重的污染[1]。2008年，在贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等地发生多起砷污染事件、2009年8月以来，又发生了陕西风翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件，这些重金属污染事件有些是由于管理不当、交通事故等人为原因造成，有些则是因环境长期受到污染、污染物含量超

3、过环境容量而突然暴发的结果。重金属污染问题已日益严重，对污染环境的治理迫在眉睫。二、相关研究的最新成果及动态除去水中重金属离子的方法很多,传统的有化学沉淀法、氧化还原法、铁氧体法、电解法、蒸发浓缩法、离子交换树脂法等,这些方法存在投资大、运行成本高、操作管理麻烦、并且会产生二次污染和不能很好地解决金属和水资源再利用等问题。目前在实际运用中较多的是采用吸附法,吸附法因其材料便宜易得,成本低,去除效果好而一直受到人们的青睐。近年来研究者在这方面的研究主要集中在寻求更为合适的新型廉价吸附材料,取得了一系列的成果,工艺逐步成熟,现在已开始应用在实际工程中。目前成熟的吸附法有以下

4、两种[2]。（1）材料吸附材料吸附又分为3种。沸石吸附沸石由于其结构中含有很多均匀的孔道和排列整齐的孔穴，因此具有独特的选择吸附性,在重金属废水处理中经常被用作吸附剂。废水中的pH值、金属离子浓度及离子形态对处理容量和选择性有明显的影响。王焰新等[3]利用合成沸石处理含重金属离子废水，结果表明其去除率随pH的降低而减小,即在酸性条件下对重金属离子的去除率低;在中性条件下对重金属离子的去除率高。实验还表明合成沸石对一些重金属的吸附容量大小顺序为Cu2+>Pd2+>Cd2+。用NaCl等对天然沸石进行预处理可提高其吸附和离子交换能力。胡艳海等[4]用NaOH处理活化沸石,对

5、废水中的Pb2+、Cd2+、Cr2+去除率达到97.90%以上。吸附重金属达饱和的沸石,可用HCl溶液浓缩重金属离子,经NaOH溶液处理可再生利用。天然沸的开采受到沸石含量和选矿方法的限制,近年来许多学者致力于人工沸石合成的研究并把它成功运用于废水去除重金属技术中。郭永龙等[5]利用粉煤灰合成沸石来处理含Cu2+、Pd2+、Cd2+的废水,实验表明去除效果与天然沸石相当,0.5h左右即可使废水中的重金属离子去除率达到97%以上,达到吸附平衡所需的时间是3h。SKPitcher等[6]用人工沸石MAP和天然废水来处理高速公路边水沟中含Zn2+、Cu2+、Pd2+、Cd2+

6、等重金属离子的废水发现MAP的去除率明显比天然沸石高，可达到91%以上，且天然沸石的吸附作用容易被水中溶解的其他离子所抑制。壳聚糖类吸附法壳聚糖类是甲壳素脱乙酰基的产物,甲壳素是许多低等动物,特别是节肢动物,如虾、蟹和昆虫等外壳的重要成份,同时也存在菌、藻类的细胞壁中,分布十分广泛,是地球上最丰富的天然高分子化合物之一,吸附金属容量很大,将其应用于工业水处理中,不会造成二次污染,具有广阔的工业应用前景和良好的经济效益。甲壳素/壳聚糖是高性能的重金属离子捕集剂,这主要是因为壳聚糖大分子中含有大量氨基和羟基,氨基和羟基能与Pb2+、Cr2+、Cu2+等重金属离子形成稳定的环

7、状螯合物,壳聚糖与重金属离子随条件不同配位能力各异。壳聚糖对Ag+、Zn2+、Pb2+、Co2+的配位,随壳聚糖用量的增加,配位时间的延长,其配位能力增强。不同重金属离子的配位能力因溶液pH值的不同而存在明显差异,一般在酸性条件下,随着pH值的增加,吸附容量增加。总之,壳聚糖的吸附能力受重金属离子的浓度、pH值、温度、时间及配比等因素影响。张树强等[7]用甲壳素去除水体中重金属的实验表明，甲壳素去除Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+等有毒有害离子的最佳pH值分别为7.30、7.00、9.50、9.45；最佳吸附时间分别为10min、1