改性硅藻土对不同溶液中Cd(Ⅱ)的控制效应研究-环境科学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 II I量是拚耀 郑学破土喝 1t湾文 I I I 研究生学位论丧独也.tli尘声明和版权使用授权艳 独 - J 俗贵。幌 制制储 4褒字上位提- 接何都坦I.b .，盖 学位法在版:钗使用是极书 建毫Y 脚脚，糖1挪抛 摘 要 含镉废水具有毒性和致癌性，同时具有不可降解性，有必要采取有效处理措施， 最大限度地实现废水的资源化。本文选取天然矿物质材料硅藻土作为吸附材料基体， 通过氧化锰对硅藻土进行表面改性，使硅藻土与氧化锰之间形成界面依附效应；探讨 了改性硅藻土吸附废水中 Cd2+的影响因素，并结合 Zeta 电位分析了改性硅藻土对镉的 吸附作用机理，对比了在 NO3 、Cl 和 SO4 等不同的阴离子溶液环境中改性硅藻土对 Cd2+的吸附性能。 - - 2- 1．XRD、FT-IR、BET 比表面积和 SEM 测试结果表明：改性硅藻土较硅藻土部分 SiO2 特征峰弱化甚至消失，并出现含锰化合物的特征峰；改性硅藻土的比表面积是硅 藻土的 7.68 倍，表面形成团状和片状堆积物；硅藻土与氧化锰之间形成良好的界面依 附效应。吸附实验显示，改性硅藻土比硅藻土表现出对 Cd2+更好的吸附效果。 2．改性硅藻土对 Cd2+的吸附受改性硅藻土投加量、pH、溶液初始浓度、反应时间 和反应温度等因素的影响。处理初始浓度为 4mg/L 的 Cd(NO3)2 溶液中对 Cd2+，改性硅 藻土投加量为 5g/L，pH=4，反应时间 10min，反应温度 25℃，在此条件下可达到去除 率 97.55%~98.69%。 3．随 Cd2+初始浓度由 1mg/L 到 20mg/L 增加，改性硅藻土在 Cd(NO3)2 溶液中对 Cd2+的去除率由 99%降低至 62.3%；CdCl2 溶液浓度为 2mg/L 时达到最大去除率 95.11%， 随后降至 25.09%；CdSO4 溶液中对 Cd2+的去除率始终保持在 95%以上。在 pH 为 2~4 的酸性条件下，三种阴离子溶液中改性硅藻土对 Cd2+的去除率随 pH 值的增大都增加， 当 pH 增至 4 时，改性硅藻土对 CdSO4、Cd(NO3)2 和 CdCl2 溶液中 Cd2+的去除率分别增 至 98.81%、98.30%和 95.14%，并在 pH=4 以后保持稳定。改性硅藻土在 Cd(NO3)2、CdCl2 和 CdSO4 溶液中吸附 Cd2+的平衡投加量分别为 5g/L、7g/L 和 1g/L。等量改性硅藻土对 三种溶液中 Cd2+的吸附量顺序为：CdSO4Cd(NO3)2CdCl2。 4．改性硅藻土对 Cd2+的饱和吸附时间为 10min。等温吸附实验和动力学实验表明， 改性硅藻土对 Cd2+的吸附符合 Langmuir 等温吸附模型和伪二阶动力学模型方程。吸附 过程为自发的吸热过程，反应系统混乱度增加，温度升高对反应在一定程度有促进作 用，吸附过程以物理吸附为主。 关键词: 改性硅藻土，镉，废水，吸附效应 IV Abstract Considering that wastewater including Cd is toxic, carcinogenic and non-degradable, it ’s necessary to take proper measures to deal with Cd for the most use of wastewater. As a kind of natural mineral material, diatomite was selected as the adsorbent and is modified by MnO making up mesoporous effect and then the factors effecting the adsorption of Cd with diatomite were studied, and the mechanism of adsorption was discussed in the aspect of the Zeta potential. The adsorption capabilities of Cd were compared in different solutions of NO 3 - , Cl- and SO 4 2 - in the article. XRD, FT-IR, the BET specific surface area and SEM results showed that: some of the characteristic peaks of SiO2 were lessened or even disa