1、I毕业设计（论文）材料之二（1）编号200JX15安徽工程科技学院本科生毕业设计（论文）专业环境工程题目海泡石去除焦化废水性能的研究作者姓名XXXX导师及职称XXXX讲师导师所在单位生化系2007年06月15日II安徽工程科技学院本科生毕业设计（论文）任务书2007届生化系系环境工程专业编号200JX15学生姓名XXX毕业设计（论文）题目中文海泡石去除焦化废水性能的研究英文THERESEARCHONREMOVESTHECOKEDWASTEWATERBYSEPIOLITE原始资料海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物，它的用途十分广泛。由于其比表面大，仅次于活性炭，因此在吸附方面会有较好的效果。另
2、外，海泡石的价格十分低廉，在环保领域中作为去除有机物的吸附剂应具有广阔的应用前景。III毕业设计（论文）任务内容本实验通过静态吸附试验，考察活化海泡石对模拟焦化废水中挥发酚和氨氮的吸附去除效果，绘制吸附等温线和吸附速度曲线，并且考察了各种条件对吸附效果的影响，包括初始浓度、PH值、海泡石的投加量和吸附时间。通过活化海泡石对挥发酚、氨氮的吸附正交实验，选择了海泡石对挥发酚和氨氮的最佳吸附条件。指导教师（签字）XXXX教研室主任（签字）批准日期接受任务书日期2007310完成日期2007615接受任务书学生（签字）XXXXXX海泡石去除焦化废水性能的研究4海泡石去除焦化废水性能的研究摘要海泡石是一
3、种纤维状含水的镁硅酸盐矿石，具有良好的吸附性能。海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物，它的用途十分广泛。由于其比表面大，仅次于活性炭，因此在吸附方面会有较好的效果。焦化废水的组分异常复杂，是较难处理的废水之一。本文研究了经过H2SO4改性海泡石对焦化废水中的挥发酚和氨氮的吸附性能，通过静态吸附实验考察了各种条件对吸附效果的影响，包括初始浓度、PH值、吸附时间和吸附温度。通过活化海泡石对挥发酚、氨氮的吸附正交实验，选择了最佳吸附条件为挥发酚振荡时间为25MIN，初始浓度为20MG/L，投加量为02G，PH值为6；氨氮振荡时间为40MIN，初始浓度为200MG/L，投加量为03G，PH值为4，以及
4、通过在室温下的静态吸附，绘制了海泡石的吸附等温线，求得其最大吸附量为挥发酚545MG/G；氨氮2563MG/G。通过本课题的研究得出活化海泡石对焦化废水中的挥发酚、氨氮有较高的去除率，吸附去除率可达到6070,因此海泡石作为环境保护中的吸附剂和催化剂载体具有广阔的应用前景。关键词海泡石；吸附；挥发酚；氨氮；安徽工程科技学院毕业论文5THERESEARCHONREMOVESTHECOKINGWASTEWATERBYSEPIOLITEABSTRACTSEPIOLITISAFIBROUSNATURALHYDTATEDMAGNESIUMSILICATEWITHGOODABSORPTIVEPROPERT
5、YTHESEPIOLITEISONEKINDOFRICHMAGNESIUMFIBROUSSILICATECLAYMINERAL，ITSUSEISEXTREMELYWIDESPREADBECAUSEITSRELATIVESURFACEISBIGANDONLYINFERIORINTHEACTIVATEDCHARCOAL，SOTHESEPIOLITEHAVETHEGOODEFFECTINTHEADSORPTIONASPECTTHECOKINGWASTEWATERWITHEXTREORDINARYCOMPLICATEDCOMPONENTSISONEOFTHEWASTEWATERDIFFICULTTOB
6、ETREATEDTHISARTICLEHASSTUDIEDTHESEPIOLITEBYH2SO4MODIFIEDTOTHEPHENOLANDAMMONIANITROGENINCOKINGWASTEWATERADSORPTIONPERFORMANCEANDINSPECTEDEACHKINDOFCONDITIONTOADSORBTHEEFFECTTHEINFLUENCE,INCLUDINGINITIALCONCERTRATION,PHVALUE,ADSORPTIONTIMEANDADSORPTIONTEMPERATURETHROUGHTHESTATICADSORPTIONEXPERIMENTTHE
7、NHASCARRIEDONTHEACTIVATIONSEPIOLITETOPHENOLANDAMMONIANITROGENADSORPTIONORTHOGONALEXPERIMENTANDHASCHOSENTHEBESTADSORPTIONCONDITIONTHEPHENOLTHEOSCILLATEDTIMEIS25MIN，THEINITIALCONCERTRATIONIS20MG/L,THEDOSAGEIS02G,THEPHVALUEIS6THEAMMONIANITROGENTHEOSCILLATEDTIMEIS40MIN，THEINITIALCONCERTRATIONIS200MG/L，T
8、HEDOSAGEIS03G，THEPHVALUEIS4ASWELLASUNDERROOMTEMPERATURESTATICADSORPTION,ITHASDRAWNUPTHESEPIOLITEADSORPTIONISOTHERMALANDOBTAINEDITSMAXADSORPTIVECAPACITYTHEPHENOLIS545MG/GTHEAMMONIANITROGENIS2563MG/GITHASOBTAINEDTHATTHEACTIVATEDSEPIOLITEHASTHEHIGHERREMOVALRATETOTHEPHENOL,AMMONIANITROGENINCOKINGWASTEWA
9、TERTHROUGHTHERESEARCHOFTHISSUBJIECT,ANDTHEADSORPTIONREMOVALRATECOULDREACH6070,SOTHESEPIOLITEHASTHEBROADAPPLICATIONPROSPECTSASTHEENVIRONMENTALPROTECTIONADSORBENTANDCATALYSTCARRIERSKEYWORDSSEPIOLITEADSORPTIONPHENOLAMMONIANITROGENXX海泡石去除焦化废水性能的研究6目录摘要4ABSTRACT5目录6引言10第1章绪论1111海泡石的一般物理性质1112海泡石的吸附性能1113
10、海泡石的改性11131酸处理11132离子交换性11133有机改性11134矿物改性1214焦化废水12141焦化废水的水质特征12142焦化废水处理技术12第2章实验部分1321模拟焦化废水的配制1322苯酚标准曲线的绘制13221实验设备及药品13222实验原理和方法13223实验试剂的配制13224实验步骤1423氨氮标准曲线的绘制15231实验设备及药品15232方法原理15233实验仪器15234实验试剂15235实验步骤1524静态吸附16241吸附机理16242吸附平衡1625海泡石活化16第3章实验结果与讨论1731标准曲线的绘制17311苯酚标准曲线绘制17312氨氮标准曲线
11、绘制1732静态吸附量的测定18321海泡石对挥发酚吸附量的测定18322海泡石对氨氮吸附量的测定1933海泡石静态的吸附速度曲线2034各种影响因素的考察21安徽工程科技学院毕业论文7341PH值不同对去除率和吸附量的影响21342挥发酚、氨氮溶液初始浓度不同对去除率的影响23343海泡石用量不同对去除率的影响25344吸附时间不同对去除率的影响2635正交实验28351实验结果与数据处理28352画极差趋势图确定最佳实验条件29353计算极差确定影响因素的主次关系30结论与展望31致谢33参考文献34附录A英文译文及原文35附录B题录44文献综述52XX海泡石去除焦化废水性能的研究8表格清
12、单表31苯酚标准曲线数据17表32氨氮标准曲线数据17表33苯酚吸附剂平衡吸附量18表34氨氮吸附剂平衡吸附量19表35吸附时间不同对苯酚的吸附量20表36吸附时间不同对氨氮的吸附量20表37PH值不同时的苯酚溶液吸光度22表38PH值不同时的氨氮溶液吸光度22表39苯酚吸附剂平衡吸附量23表310氨氮浓度不同的吸光度24表311海泡石用量不同时苯酚的去除率25表312海泡石用量不同时的氨氮溶液去除率25表313吸附时间不同时对苯酚的吸光度26表314吸附时间不同时对氨氮的吸光度26表315苯酚因素水平表28表316苯酚正交实验表28表317氨氮因素水平表29表318氨氮正交实验表29安徽工程
13、科技学院毕业论文9插图清单图31苯酚标准曲线17图32氨氮标准曲线18图33苯酚吸附等温线19图34氨氮吸附等温线20图35挥发酚的静态吸附速度曲线21图36氨氮的静态吸附速度曲线21图37PH值不同对去除率的影响22图38PH值不同对吸附量的影响23图39初始浓度对苯酚去除率和吸附量的影响24图310初始浓度对氨氮去除率和吸附量的影响24图311海泡石投加量对去除率的影响26图312吸附时间不同对去除率的影响27图313吸附时间不同对吸附量的影响27图314苯酚正交试验极差趋势图30图315氨氮正交试验极差趋势图30XX海泡石去除焦化废水性能的研究10引言海泡石是一种纤维状镁硅酸盐粘土矿物，
14、在其结构单元中，硅氧四面体和镁氧八面体相互交替，具层状和链状的过渡型特征。正是由于这种独特的结构，使得海泡石的比表面积高，孔隙率大，具有良好的吸附性、流变性和催化性，应用前景十分广阔。然而天然海泡石矿品位低，杂质含量较高，且表面酸性弱、通道小、热稳定性不好，这些弱点限制了海泡石的应用。因此必须预先经过提纯、超细加工、改性等一系列处理，进一步改善其优良性能，使其作为吸附剂、净化剂、离子交换剂、除臭剂、补强剂、悬浮剂、触变剂、填充剂等应用于水处理、催化、橡胶、涂料、化肥、饲料等工业方面，另外海泡石较好的抗盐性能和耐高温性能使其作为钻井优质泥浆原料应用于石油钻井、地热钻井等方面。海泡石是一种具有类似
15、绿坡缕石结构的板条状富镁的粘土矿物，它的八面体位置大部分被镁所填充。由于海泡石具有巨大的比表面和独特的孔结构，海泡石的用途十分广泛，尤其是在吸附和催化方面。改性海泡石作为吸附剂和催化剂载体具有巨大的应用潜力。在环保领域中，由于其比表面仅次于活性炭，而其价格却十分低廉，因此海泡石作为环境保护中的吸附剂和催化剂载体具有广阔的应用前景，但是改性海泡石的表面性质、结构与催化性能的关系尚不清楚，海泡石的作用机理不够深入和明确。因此，对海泡石进行深入和系统的研究就显得十分必要。本课题研究了经过H2SO4改性海泡石对焦化废水中的苯酚和氨氮的吸附性能，通过静态吸附实验确定了最佳活化条件；进行了活化后的海泡石对
16、苯酚、氨氮的吸附实验，选择了最佳吸附条件；以及在室温下的静态吸附，绘制了海泡石的吸附等温线，并求得其饱和吸附量。本试验通过静态吸附试验，考察海泡石对焦化废水中的有机物苯酚和氨氮吸附去除效果，绘制了吸附速度曲线，并且考察各种条件对吸附效果的影响，包括初始浓度、PH值和吸附剂量。安徽工程科技学院毕业论文11第1章绪论11海泡石的一般物理性质海泡石矿物有白、黄、灰等几种颜色，纯净的海泡石多呈白色至浅灰色。干燥后粘结成块，手触无滑感，粘舌有涩感。风化后具有上状光泽，新鲜表面显珍珠光泽，断面呈现纤维状。密度为20322035G/CM3，硬度为25级，质轻，粉末易浮于水面。入水、吸水速度快，成絮凝状，吸水
17、量较大。润湿的海泡石具有极强的粘结性。12海泡石的吸附性能海泡石是一种纤维状的硅酸盐粘土矿物，具有巨大的比表面和独特的孔结构及良好的吸附性、流变性、催化性等。本文介绍了海泡石的改性方法及海泡石在不同领域的广泛应用。海泡石是一种纤维状镁硅酸盐粘土矿物，理论结构式为SI12MG8O30OH4H2O48H2O。在其结构单元中，硅氧四面体和镁氧八面体相互交替，具层状和链状的过渡型特征。正是由于这种独特的结构，使得海泡石的比表面积高，孔隙率大，具有良好的吸附性、流变性和催化性，应用前景十分广阔。7然而天然海泡石矿品位低，杂质含量较高，且表面酸性弱、通道小、热稳定性不好，这些弱点限制了海泡石的应用。因此必
18、须预先经过提纯、超细加工、改性等一系列处理，进一步改善其优良性能。海泡石是一种富镁的纤维状硅酸盐粘土矿物，是近代用途较广泛，应用领域扩展较迅速的矿产之一。13海泡石的改性131酸处理海泡石的化学组成因产地的不同而略有差异,但其结构单元均由硅氧四面体与镁氧八面体交替而成,其中的MG2是弱碱,遇弱酸会生成沉淀而沉积于海泡石的微孔结构中,因此,目前处理酸均为强酸HCL、H2SO4、HNO3等。通常海泡石的吸附能力与活化改性所用的酸浓度有极大的关系,这是因为酸浓度不够大时难以溶出海泡石中的镁离子,层间和孔道里的碳酸盐杂质没有清除,海泡石的通道没有打通,不能增大孔径和微孔隙率,因此吸附和交换能力弱。而当
19、酸浓度过大时,海泡石的结构发生较大的变化,大孔隙率增加,且有可能变为硅胶,使其在溶相中的吸附能力与交换能力下降。132离子交换性离子交换改性是用金属离子取代海泡石晶格中的镁离子,使海泡石产生中等强度的酸性或碱性。离子交换改性克服了酸处理使海泡石结构发生改变的后果,但不能增加海泡石的比表面积。李松军等研究表明高价金属离子的引入能诱发强的表面酸性,而低价金属离子的引入则能产生强碱中心对于同族的高价金属阳离子,离子半径越小,电荷密度越高,交换后海泡石的酸性亦越强同价金属阳离子取代MG2时,海泡石的结构及表面酸性无显著变化。133有机改性海泡石的有机改性目前主要有硅烷偶联剂表面改性和有机金属配合物改性
20、。硅烷偶联剂表面改性能改善海泡石的分散性能,强化海泡石高分子材料界面粘结。改性的原理主要是利用海泡石表面的酸活性中心和活性SIOH基团。处理剂有有机硅烷或有机硅偶联剂、有机酞酸酯偶联剂、有机酸和有机醛、吡啶及其衍生物、阳离子表面活性剂等。目前已应用于海泡石改性的有机改性剂有硫丙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酞基钦酸异丙醋、月桂酸、丙烯醛、癸醛、4乙烯基吡啶等。XX海泡石去除焦化废水性能的研究12134矿物改性利用海泡石高的比表面积将矿物沉积于海泡石的表面及微孔中也是一种较好的处理方法。1990年CAMPEIOJM等分别以环氧丙烷及氨水作沉淀剂将ALPO4沉积于海泡石的结构中,之后用于CSI反应,结果
21、表明ALPO4的引入不仅能提高海泡石的表面酸性,而且孔结构也得到不同程度的调整。综上所述,海泡石的活化改性方法主要包括酸活化、离子交换法、水热处理法、焙烧处理法、有机改性及矿物改性等,但其中任一种方法均不能全面提高海泡石的活性。酸活化虽能增加海泡石的热稳定性及比表面积,但海泡石的结构遭到破坏离子交换法虽然克服了酸处理对海泡石结构的破坏,但不能用来改变海泡石的比表面积等。因此应根据海泡石的应用领域、使用目的选择不同的活化改性方法。14焦化废水141焦化废水的水质特征焦化废水成分复杂,不但含有高浓度的氨氮、酚、氰,而且还含有如吲哚、萘、吡啶、菲蒽、苯并芘等多种芳香族化合物。而且污染物浓度均较高,如
22、剩余氨水未脱酚时,COD高达2500MGL10000MGL,NH3N2000MGL3000MGL,酚1700MGL2300MGL。142焦化废水处理技术目前,国内外用于焦化水处理最普遍的是生物处理法,它具有处理水量大、运行费用低、去除污染物质广的优点。由于焦化废水中含有对微生物生长抑制毒害的物质如酚、氨、油类等,因此在焦化废水的生物处理设施前均应进行脱酚、蒸氨等预处理过程。需要说明的是,焦化废水经预处理后,酚、氰、COD和NH3N含量分别下降100MGL200MGL,再经12H24H生物处理,酚、氰去除率均可达99以上,但COD去除率只有6070,出水浓度在300MGL800MGL左右,NH3
23、N几乎未被去除。为提高COD及NH3N去除率,人们从工艺流程和生物反应器两方面着手进行了大量研究工作。主要有强化好氧生物处理法、缺氧好氧生物处理法及湿式氧化处理法等。安徽工程科技学院毕业论文13第2章实验部分21模拟焦化废水的配制由于焦化废水的成分异常复杂，不稳定因素太多，因此本实验拟采用模拟焦化废水的方法。实验中活化海泡石所吸附的对象是焦化废水中含量较大和对人体和环境危害较为严重的挥发酚类和氨氮，用来模拟挥发酚类和氨氮的化学试剂是苯酚和氯化铵，具体的配制过程如下取1000ML的容量瓶，在其中加入经过100度高温干燥过的优纯氯化铵溶于水中，稀释至标线，此时溶液中每毫升含100MG氨氮；同理取1
24、00G无色苯酚溶于水中，移至1000ML容量瓶中，稀释至标线，此时溶液中苯酚含量为100MG/ML。22苯酚标准曲线的绘制221实验设备及药品实验设备型恒温振荡器，酸度计，电子天平，分光光度计，真空抽虑机，容量瓶、碘量瓶、锥形瓶、移液管、烧杯、酸式滴定管。实验药品氢氧化钠、盐酸、无色苯酚、溴酸钾、溴化钾、碘酸钾、碘化钾、硫酸、硫代硫酸钠、碳酸钠、淀粉、氯化铵、4氨基安替比林、铁氰化钾222实验原理和方法方法4氨基安替比林直接光度法酚类化合物于PH10002介质中，在铁氰化钾存在下，与4氨基安替比林反应成橙红色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液在510NM波长处有最大吸收。研究指出；酚类化合物中，羟
25、基对位的取代基可阻止反应进行，但卤素、羧基、磺酸基、羟基和甲氧基除外，这些基团多半是能被取代下的；邻位硝基阻止反应生成，而间位硝基不完全的阻止反应；氨基氨基安替比林与酚的偶合在对位较邻位多见；当对位被烷基、芳香基，酯硝基、苯酰基或醛基取代，而邻位未被取代时，不呈现颜色反应。223实验试剂的配制标准贮备液称取100G无色苯酚（C6H5OH）溶于水，移入1000ML容量瓶中，稀释至标线。置于冰箱内保存。至少稳定一个月。储备液的标定取1000ML苯酚贮备液于250ML碘量瓶电加水稀释至100ML，加100ML01MOL/L溴酸钾溴化钾溶液，立即加入5ML盐酸，盖好瓶塞，轻轻摇匀，于暗处放10MIN。
26、加入1G碘化钾，密塞，再轻轻摇匀，放置暗处5MIN。用0025MOL/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入1ML淀扮溶液继续滴定至蓝色刚好褪去，记录用量。同时以水代替苯酚贮备液作空白试验，记录硫代硫酸钠标准滴定溶液用量。苯酚贮备液浓度由下式计算苯酚MGMLV1V2C1568/V公式11式中，V1空白试验中硫酸钠标准滴定溶液用量ML；V2滴定苯酚储备液时，硫代硫酸钠标准滴定溶液用量ML；V取用苯酚储备液体积ML，C硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度MOL/L；15681/6C6H5OH摩尔质量G/MOL。苯酚标准中间液取适量苯酚贮备液，用水稀释至每毫升含0010MG苯酚。使用时当天配制。溴酸钾溴化钾标
27、准参考溶液1/6KBRO301MOL/L称取27848溴酸钾KBRO3溶于水，加入10G溴化钾KBR，使溶解，移入1000ML容量瓶中稀释至标线。XX海泡石去除焦化废水性能的研究14碘酸钾标准参考溶液1/6KIO300125MOL/L称取预先经180烘干的碘酸钾04458G溶于水，移入1000ML容量瓶中，稀释至标线。硫代硫酸钠标准滴定溶液NA2S2O35H200025MOL/L1称取61G硫代硫酸钠溶于煮沸放冷的水中，加入02G碳酸钠，稀释至1000ML，临用前，用碘酸钾溶液标定。标定分取2000ML碘酸钾溶液置250ML碘量瓶中，加水稀释至100ML，加1G碘化钾，再加5ML15硫酸，加塞
28、，轻轻摇匀。置暗处放置5MIN，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加1ML淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚刚褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。2按下式计算硫代硫酸钠溶液浓度MOL/LCNA2S2O35H2000125V4/V3公式12式中，V3硫代硫酸纳标准滴定溶液滴定用量ML；V4移取碘酸钾标准参考溶液量ML；00125碘酸钾标准参考溶液浓度MOL/L。淀酚溶液称取1G可溶性淀粉，用少量水调成糊状，加沸水至100M1，冷却后,置于冰箱内保存。缓冲溶液PH约为10称取20G氯化铵NH4CL溶于100ML氨水中，加塞，置冰箱中保存。注应避免氨挥发所引起PH值的改变，注意在低温下保存和取用后立即加塞盖严，并
29、根据使用情况适量配制。2M/V4氨基安替比林溶液称取4氨基安替比林C11H13N3O2G溶于水，稀释至100ML，置冰箱中保存。可使用一周。注固体试剂易潮解、氧化，玄保存在干燥器中。8M/V铁氰化钾溶液称取8G铁氰化钾K3FECN6溶于水，稀释至100ML，置冰箱内保存，可使用一周。224实验步骤1校准曲线的绘制于组8支50ML比色管中，分别加入0，050，100，300，500，700，1000，1250ML酚标准中间液加水至50ML标线。加05ML缓冲溶液，混匀，此时PH值为10002，加4氨基安替比林溶液10ML，混匀。再加10ML铁氰化钾溶液，充分混匀后，放置10MIN立即于510NM
30、波长，用光程为20MM比色皿，以水为参比，测量吸光度。经空白校正后，绘制吸光度对苯酚含量MG的校准曲线。2水样的测定分取适量的含酚废水放人50ML比色管中，稀释至50ML标线。用与绘制校准曲线相同的步骤测定吸光度，最后减去空白试验所得吸光度。3空白试验以水代替水样，按水样测定相同步骤进行测定，以其结果作为水样测定的空白校正值。计算挥发酚以苯酚计，MG/LM/V1000公式13安徽工程科技学院毕业论文15式中，M由水样的校正吸光度，从校准曲线上查得的苯酚含量MG；V移取含酚废水得体积ML。23氨氮标准曲线的绘制231实验设备及药品实验设备HH6型数显恒温水浴锅，721分光光度计，DHG2003A
31、型电热鼓风干燥箱，SHZ82型恒温振荡器，JJ4型六联电动搅拌器，SHZ3型循环水真空泵，FA2004N型电子天平，PHSJ3F型实验室PH计，HJ3型恒温磁力搅拌器。抽滤漏斗，1000ML容量瓶，100ML容量瓶，200ML锥形瓶，移液管，聚乙烯瓶等。实验药品碘化汞，碘化钾，氢氧化钠，酒石酸钾钠，氯化铵，硫酸溶液等232方法原理碘化汞（HGI2）和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收。通常测量用波长在410425NM范围内。本实验选用波长在420NM处。233实验仪器721型分光光度计PHSJ3F型实验室PH计234实验试剂配置试剂用水均为无氨
32、水。A纳氏试剂称取16G氢氧化钠，溶于50ML水中，充分冷却至室温。另称取7G碘化钾和10G碘化汞（HGI2）溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ML，贮存于聚乙烯瓶中，密塞保存。B酒石酸钾钠溶液称取50G酒石酸钾钠（KNAC4H4O64H2O）溶于100ML水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100ML。C氨标准储备溶液称取3819G经100经干燥过的氯化铵（NH4CL）溶于水中，移入1000ML容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含100MG氨氮。D氨标准使用溶液称取500ML铵标准贮备液于500ML容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0010MG氨氮。2
33、35实验步骤吸取0、050、100、300、500、700和100ML铵标准使用液于50ML比色管中，加水至标线，加10ML酒石酸钾钠溶液，混匀。加15ML纳氏试剂，混匀。放置10MIN后，在波长在420NM处，用光程20MM比色皿，以水为参比，测量吸光度。由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（MG）对校正吸光度的校准曲线。XX海泡石去除焦化废水性能的研究1624静态吸附241吸附机理吸附是指利用多孔性的固体物质，使废水中的一种和多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。具有吸附能力的多孔型性固体物质称为吸附剂，而废水中被吸附的物质则成称为吸附质。吸附法主要用
34、于脱出水中的微量污染物，包括脱色、除臭、脱除重金属和各种溶解性吸附质及放射性元素等。溶质从水中移向固体颗粒表面，发生吸附是水、溶质和固体颗粒三者相互作用的结果。吸附是物质在表面或界面上附着或集聚过程。有些吸附剂为多孔性物质，具有较大的外表面和巨大的内表面，由于内部的分子在各个方向都受到同等的力，而在表面的分子立场不平衡，存在表面张力，因此，其他的分子就被吸附到表面。这种吸附被认为是物理吸附。有些吸附也可以是由于吸附剂与被吸附物质的化学作用。这种吸附被称为化学吸附。当存在于溶液中的被吸附物质的浓度与固体表面的被吸附物质的浓度处于动态平衡时，吸附究达到平衡。242吸附平衡在一定温度和压力下，当流体
35、气体或液体与固体吸附剂经长时间充分接触后，吸附质在流体相和固体相中的浓度达到平衡状态，称为吸附平衡。若吸附过程可逆，当吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间吸附的数量相等解吸的数量，则吸附质在溶液中的浓度和吸附剂表面上的浓度都不再改变而达到平衡，称之为吸附平衡。1吸附过程的方向和极限吸附平衡关系决定了吸附过程的方向和极限，是吸附过程的基本依据。若流体中吸附质浓度高于平衡浓度，则吸附质将被吸附，若流体中吸附质浓度低于平衡浓度，则吸附质将被解吸，最终达吸附平衡，过程停止。2吸附平衡的影响因素单位质量吸附剂的平衡吸附量受到许多因素的影响，如吸附剂的物理结构尤其是表面结构和化学组成，吸附质在流体相中的浓
36、度，操作温度等。3平衡吸附量（Q）用来表示吸附剂吸附能力的大小。指达到平衡时，单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量，单位MG/G。计算公式WCCVQ0式中V废水容积，L；W活性炭投量，G；C0原水吸附质浓度，MG/L；C吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度，MG/L25海泡石活化用稀释后的浓硫酸（浓度为1MOL/L,与海泡石的固液比为110）活化处理海泡石，考察酸活化后海泡石比表面积的变化，工艺条件如下水浴活化温度为95，活化时间为24H，然后进行抽滤，抽滤过程中不断用蒸馏水进行清洗海泡石，直至海泡石的PH值达到7左右，然后放入恒温干燥箱中温度设为7080，干燥56小时后取出。安徽工程科技学院毕业论
37、文17第3章实验结果与讨论31标准曲线的绘制311苯酚标准曲线绘制表31苯酚标准曲线数据序号12345678初始浓度MG/L0022044132223084455吸光度0001002006501050150205027苯酚标准曲线Y00488X00003R20999600050101502025030123456苯酚初始浓度/MG/L吸光度图31苯酚标准曲线由上图得标准曲线方程为Y0048800003，R209996实验中测定溶液的吸光度，通过其浓度对吸光度的标准曲线计算出相应浓度和去除率G。去除率计算公式为GC0CI/C0100，式中C0为反应前甲苯溶液的浓度MG/L，CI为反应后甲苯溶液的
38、浓度MG/L，312氨氮标准曲线绘制表32氨氮标准曲线数据序号1234567初始浓度MG/L0010206101420吸光度0003006012017027038XX海泡石去除焦化废水性能的研究18Y01877X00061R209993000501015020250303504045005115225氨氮初始浓度/MG/L校正吸光度图32氨氮标准曲线由上图得标准曲线方程为Y0187700061，R20999332静态吸附量的测定静态间歇吸附实验，分别量取50ML苯酚、氨氮废水于锥形瓶中，加入一定量的海泡石，室温下，在恒温振荡箱内振荡，一定时间后取下，过滤，测其吸光度，计算吸附容量和去除率。吸附
39、平衡关系表示方法，通常用等温下单位质量海泡石吸附剂的吸附容量与苯酚、氨氮溶液中吸附质的浓度C间的关系QFC表示。321海泡石对挥发酚吸附量的测定精确称取01G干燥的海泡石试样置于锥形瓶中分别加入50ML不同浓度的苯酚溶液，振荡30MIN使之反应，达吸附平衡后，离心分离并取上清液，用分光光度计在510NM处测定溶液的吸光度，计算出挥发酚的平衡浓度，根据下式计算不同浓度下海泡石试样的平衡吸附量Q即每克干吸附剂吸附苯酚的毫克数QC0C50/1000M式中C0、C分别为吸附前后溶液的浓度MG/L；M为固体吸附剂的质量；Q为海泡石的平衡吸附量MG/G。表33苯酚吸附剂平衡吸附量序号12345678初始浓
40、度MG/L02204411224466110154吸光度0010020040090105011501200220平衡浓度MG/L019904040814184215235245450吸附量MG/G0010500180143018112521254275545安徽工程科技学院毕业论文190123456012345平衡浓度/MG/L吸附量/MG/G图33苯酚吸附等温线由图33可以看出,随着挥发酚的初始浓度的增加,平衡浓度也在不断增加,同时海泡石的吸附量也在上升,刚开始时较为缓慢,随着平衡浓度的不断变大,吸附量变化的幅度也大大增加,随着吸附的不断进行,海泡石对挥发酚的最大吸附量可达到545MG/G。
41、322海泡石对氨氮吸附量的测定精确称取01G干燥的海泡石试样置于锥形瓶中分别加入50ML不同浓度的氨氮溶液，振荡30MIN使之反应，达吸附平衡后，离心分离并取上清液，用分光光度计在420NM处测定溶液的吸光度，计算出氨氮的平衡浓度，根据下式计算不同浓度下海泡石试样的平衡吸附量Q即每克干吸附剂吸附氨氮的毫克数QC0C50/1000M式中C0、C分别为吸附前后溶液的浓度MG/L；M为固体吸附剂的质量；Q为海泡石的平衡吸附量MG/G。表34氨氮吸附剂平衡吸附量序号12345678初始浓度MG/L102050100200300500700吸光度0020075008017025045055071平衡浓度
42、MG/L7426893948731299118214491875吸附量MG/G1296565363535291017762563XX海泡石去除焦化废水性能的研究20050100150200250300050100150200平衡浓度/MG/L吸附量/MG/G图34氨氮吸附等温线由图34可以看出,随着氨氮的初始浓度的增加,平衡浓度也在不断增加,同时海泡石的吸附量也在上升,刚开始时较为缓慢,随着平衡浓度的不断变大,吸附量变化的幅度也大大增加,随着吸附的不断进行,海泡石对氨氮的最大吸附量可达到2563MG/G。33海泡石静态的吸附速度曲线将配好的1G/L的苯酚/氨氮溶液分别用蒸馏水定容配制20MG/
43、L的苯酚溶液和10MG/L的氨氮溶液，倒入锥行瓶中。苯酚实验选定10个不同时间，分别为10MIN、20MIN、30MIN、40MIN、50MIN、60MIN、90MIN、120MIN的间不同吸附时。氨氮实验选定9个水平，分别为10MIN、20MIN、30MIN、40MIN、50MIN、60MIN、90MIN、120MIN的不同吸附时间。然后过滤，用紫外分光光度计在420NM处以蒸馏水为空白测定各溶液的吸光度，然后计算所去除的浓度。表35吸附时间不同对苯酚的吸附量序号12345678时间10203040506090120吸附量MG/G406434498566672530424404表36吸附时间
44、不同对氨氮的吸附量序号12345678时间10203040506090120吸附量MG/G218207224277220232241189安徽工程科技学院毕业论文21012345678020406080100120140吸附时间/MIN吸附量/MG/G图35挥发酚的静态吸附速度曲线1517192123252729020406080100120140吸附时间/MIN吸附量/MG/G图36氨氮的静态吸附速度曲线由图35可以看出,随着吸附时间的增加,海泡石对挥发酚的吸附量迅速上升,在吸附时间达到50MIN左右时,海泡石对挥发酚的吸附量达到最大值672MG/G,随着吸附的不断进行,海泡石的吸附量也将达
45、到饱和状态,此时,海泡石对挥发酚的吸附量不再增加。由图36可以看出,随着吸附时间的增加,海泡石对氨氮的吸附量迅速上升,在吸附时间达到40MIN左右时,海泡石对挥发酚的吸附量达到最大值277MG/G,随着吸附的不断进行,海泡石的吸附量也将达到饱和状态,此时,海泡石对氨氮的吸附量不再增加。34各种影响因素的考察341PH值不同对去除率和吸附量的影响将配好的1G/L的苯酚/氨氮溶液分别用蒸馏水定容配制20MG/L的苯酚溶液和10MG/L的氨氮溶液，倒入锥行瓶中。本实验选定6个PH值，分别为2、4、6、8、10、12的不同PH值。然后过滤，用分光光度计在420NM处以蒸馏水为空白测定各溶液的吸光度。挥
46、发酚溶液初始浓度为20MG/L，海泡石投加量均为01G，在温度的45的情况下振XX海泡石去除焦化废水性能的研究22荡30MIN时间；氨氮溶液初始浓度为10MG/L，海泡石投加量均为01G，在温度的45的情况下振荡30MIN时间。所得结果如下表37PH值不同时的苯酚溶液吸光度序号123456PH24681012吸光度0400350270305025036平衡浓度MG/L81927166552762451177371吸附量MG/G59046417723668874126314去处率59046417723668874126314表38PH值不同时的氨氮溶液吸光度序号123456PH24681012吸
47、光度055032028026021029平衡浓度MG/L795963627692689336774256去处率204136382308310763035744吸附量MG/G10218191154155353152287201020304050607080051015值去除率/苯酚去除率氨氮去除率图37PH值不同对去除率的影响安徽工程科技学院毕业论文2301234567802468101214值吸附量/MG/G苯酚吸附量氨氮吸附量图38PH值不同对吸附量的影响由图37可以看出，在酸性条件下氨氮的去除率较低，特别是在强酸条件下去除率趋于0。海泡石吸附焦化废水时受PH值影响的原因是多方面的，当PH值
48、改变时，水及溶解在其中的各种分子或离子会表现出各种各样的物理化学变化，这些变化都会影响海泡石的吸附性能。但是从图中也可以看出，随着PH值的不断变化，海泡石对苯酚的去除率变化比较平缓，而当PH值从中性开始变化时，氨氮的去除率变化比较显著，由此可见PH值对苯酚的吸附作用影响并不是很大，对氨氮的吸附作用很大。由图38可以看出很大。随着PH值的增长，吸附质在海泡石上的吸附量与效率不存在简单的线性，在酸性条件下海泡石对氨氮的吸附量要比对苯酚的吸附量要低，但是随着PH值的不断变化，可以看出，苯酚吸附量最佳的PH应该在7附近，而氨氮的最佳吸附量在10左右。从变化曲线上还可以看出，PH值不断变化过程中，苯酚的
49、吸附量变化比较平缓，而氨氮吸附量变化比较显著，这说明，PH对氨氮的吸附量影响较大。342挥发酚、氨氮溶液初始浓度不同对去除率的影响分别配制不同浓度的苯酚溶液，将配好的苯酚溶液分别取05ML、1ML、25ML、5ML、10ML、15ML、25ML、35ML放入8个100ML的容量瓶中用蒸馏水定容配成022MG/L、044MG/L、11MG/L、22MG/L、44MG/L、66MG/L、110MG/L、154MG/L的苯酚溶液，苯酚溶液中海泡石投加量均为01G，倒入锥行瓶中，在温度的45的情况下振荡30MIN时间。然后过滤，用分光光度计在420NM处以蒸馏水为空白测定各溶液的吸光度。氨氮同苯酚一样配制，氨氮选定8个水平，分别为10MG/L、20MG/L、50MG/L、100MG/L、200MG/L、300MG/L、500MG/L、700MG/L、的不同初始浓度。溶液中海泡石投加量均为01G，在温度的45的情况下振荡30MIN，所得结果如下表39苯酚吸附剂平衡吸附量序号12345678初始浓度MG/L02204411224466110154吸光度0010020040090105011501200220平衡浓度019904040814184215235245450去除率958226164516447777
