负载三价金属离子的Amberlite 200CT阳离子交换树脂去除氟和砷的研究--《东北师范大学》2009年硕士论文
负载三价金属离子的Amberlite 200CT阳离子交换树脂去除氟和砷的研究
【摘要】：
我们研究了负载La(Ⅲ),Ce(Ⅲ),Y(Ⅲ),Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)的Amberlite 200CT阳离子交换树脂去除As(Ⅲ,Ⅴ)和F~-的可行性。实验结果表明La(Ⅲ)或Ce(Ⅲ)负载的200CT树脂对氟的吸附快速而又高效。负载不同三价金属离子的200CT树脂对氟离子的吸附率的顺序为:La(Ⅲ)≥Ce(Ⅲ)＞Y(Ⅲ)＞Fe(Ⅲ)≈Al(Ⅲ)。本文研究了树脂吸附金属离子的最佳条件以及溶液的初始浓度、溶液的pH和振荡时间对氟和砷去除的影响。使用三价金属离子负载的200CT树脂吸附As(Ⅲ,Ⅴ)与pH值有着极大的关系。我们讨论了反应的机理,并认为吸附反应的机理为离子交换。Y(Ⅲ)-200CT树脂对As(Ⅲ)的吸附动力学和Fe(Ⅲ)-200CT树脂对As(Ⅴ)的吸附动力学符合Lagergren动力学准一级方程和动力学准二级方程。吸附平衡实验数据使用四个方程进行了拟合。拟合结果表明,Y(Ⅲ)-200CT和Ce(Ⅲ)-200CT是吸附As(Ⅲ)能力最强的树脂,最大吸附量分别为0.48和0.46 mol kg~(-1)。Fe(Ⅲ)-200CT是吸附As(Ⅴ)的最佳吸附剂,最大吸附量为1.5 mol kg~(-1)。共存离子PO_4~(3-)对As(Ⅲ,Ⅴ)的吸附的影响要大于SO_4~(2-)。
【关键词】：
【学位授予单位】：东北师范大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：X703【目录】：
中文摘要4-5
英文摘要5-6
第一章 引言8-14
1.1 含氟水的危害和治理8-9
1.1.1 氟对人体健康的影响8-9
1.1.2 目前含氟水的治理方法9
1.2 含砷水的危害和治理9-12
1.2.1 砷对人体健康的影响9-10
1.2.2 目前含砷水的治理方法10-12
1.3 Amberlite 200CT树脂的选用12-14
第二章 实验部分14-18
2.1 Amberlite 200CT树脂的预处理14
2.2 试剂14-15
2.3 实验方法15-18
2.3.1 静态吸附实验15
2.3.2 动态吸附实验15-16
2.3.3 负载金属离子的树脂的制备16
2.3.4 公式16-18
第三章 三价金属离子负载的Amberlite型阳离子交换树脂对氟的吸附行为研究18-25
3.1 负载三价金属离子的Amberlite树脂的制备18-21
3.1.1 pH值对200CT树脂吸附金属离子的影响18-19
3.1.2 时间对树脂吸附三价金属离子的影响19
3.1.3 金属离子的吸附等温线19-21
3.2 金属离子负载的Amberlite树脂对氟离子的吸附研究21-24
3.2.1 溶液pH值对去除氟离子的影响21-23
3.2.2 La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)负载的200CT树脂吸附氟离子的吸附等温线23
3.2.3 共存硫酸根离子对去除氟离子的影响23-24
3.3 小结24-25
第四章 三价金属离子负载的Amberlite树脂对As(Ⅲ,Ⅴ)的吸附行为研究25-31
4.1 溶液平衡pHe值对吸附As(Ⅲ,Ⅴ)的影响25-26
4.2 振荡时间对As(Ⅲ,Ⅴ)吸附的影响26-28
4.3 As(Ⅲ,Ⅴ)的初始浓度对As(Ⅲ,Ⅴ)吸附的影响28-29
4.4 共存离子PO_4~(3-)和SO_4~(2-)对吸附As(Ⅲ,Ⅴ)的影响29-30
4.5 结论30-31
研究的不足之处及改进的建议32
前景展望32-33
参考文献33-39
在学期间公开发表论文及著作情况40
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