銅離子污染應(yīng)急處置材料的篩選改性及裝置研究.pdf

1、近年來(lái),我國(guó)水體突發(fā)性重金屬污染事件頻發(fā),造成了嚴(yán)重的社會(huì)危害。吸附法是常見(jiàn)的處理方法之一,但是對(duì)于大流量的河流明渠,傳統(tǒng)的吸附裝置因其阻力大、水通量低而難以在應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)中施用。針對(duì)此問(wèn)題,本文以銅離子為研究對(duì)象,研發(fā)高通量低流阻的應(yīng)急處置技術(shù)。
　　本文分別考察了顆粒類與纖維類的吸附材料。在顆粒類中,篩選出了杏殼活性炭和001*7樹脂,其最大吸附容量分別是5.48mg/g和85.46mg/g,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間分別是60min和

2、20min。在纖維類中,篩選出了強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換纖維,最大吸附容量是89.44mg/g,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間是30min。此外,采用微波加熱對(duì)腈綸進(jìn)行偕胺肟化快速改性。通過(guò)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),確定了在微波場(chǎng)中進(jìn)行偕胺肟化的最佳實(shí)驗(yàn)條件:微波功率590w,微波輻照時(shí)間20min,反應(yīng)的摩爾比為1:3,獲得了在反應(yīng)時(shí)pH為7的條件下,吸附容量是2mg/g的偕胺肟化腈綸纖維,與傳統(tǒng)水浴加熱方法相比,大大縮短了改性反應(yīng)時(shí)間。另外考察了庫(kù)存時(shí)間對(duì)001

3、*7樹脂和強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換纖維除銅效果的影響,結(jié)果表明,庫(kù)存時(shí)間為1個(gè)月對(duì)除銅性能無(wú)顯著性影響。
　　根據(jù)顆粒類和纖維類吸附材料的特點(diǎn),分別設(shè)計(jì)了籠箱式、濾包式、濾片式、適用于纖維類處置裝置等,考察了相對(duì)角度、填充度、陣列密度及線速度等對(duì)水流阻力和除銅效果的影響。結(jié)果表明:濾包填充度越小,線速度越大,吸附速率越快;片式裝置陣列越密集,其傳質(zhì)效果雖然越好,但其局部阻力系數(shù)也越大,二者很難兼得;適用于纖維類裝置局部阻力系數(shù)較小,而且其