自支撑地质聚合物无机膜的制备及其在废水处理中的应用

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1、巧古聲化论文自支撑地质聚合物无机膜的制备及其在废水处理中的应用袁媛－．．瓦＇．＇■‘堅ｋ．＂：■＇＇．■＼？＼．＼社：转句粋７．：：．．＇■＇？＇■．．：－．？．＃房乂葦＇二〇—五年六月／／：．－－．分类号Ｘ７８１．１密级公开ＵＤＣ硕±学位论文自支撑地质聚合物无机膜的制备及其在废水处理中的应用袁媛学科专业环境工稻指导老师崔学民研究员论文答辩日期２０１２．３０．５．２２

2、学位授予日期２０１５．６答辩委员会主席刘遍教授广西大学学位论文原剑性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料一。与我同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的

3、部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文彼查阅和借阅，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。囚不保密。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）ｃ论文作者签名＇；ｍＶＡ：衣疲日親＞年指导教师签名：日親户六餐叫作者联系电话：电子邮箱：自支撑地质聚合物无机膜的制备及其在废水处理中的应用摘要一地质聚合物（

4、Ｇｅｏｏｌｍｅｒ是种采用天然矿物（高岭止）或固体废弃物ｐｙ）（粉煤灰、矿渣等）及人工合成畦铅化合物为原料，在碱激发条件下经缩一类Ｈ维网络凝胶材料聚反应聚合成由［Ｓｉ〇４］和［Ａ１０４］组成的。地质聚合物具有早强、耐酸碱腐蚀、耐高温品质佳、凝结时间可控等优良工作性能，独特的Ｈ维网络结构对有毒、有害重金属离子的固定能力极强、溶出率低，对重金属废水和生活污水具有显著的分离效果。本课题组制备的自支撑偏高岭±基地质聚合物无机膜较传统商业膜而言具有＂Ｈ显著的经济优势，成本低廉、原料广泛、

5、制备工艺简单、几乎无废＂问题。本论文详细考察了影响偏髙岭±基自支撑地质聚合物无机膜微观形貌、孔径和比表面积的主要因素，借助Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、ＴＧ－ＤＳＣ、ＢＥＴ、抗压强度和水通量等测试手段研究自支撑地质聚合物无机膜的结构和力学性能，最终确定自支撑地质聚合物无机膜适用于污水中重金属离子和颗粒物分离的最佳工艺参数，并通过模拟重金属废水和生活废水研究自支撑地质聚合物无机膜的分离能力。（１）根据制备自支撑偏高岭止基地质聚合物无机膜的原料组成及配比，研究了养护温度、

6、柳击０）／？Ｎａ２〇）对自支撑地质聚合物无机膜微观孔结（构及力学性能的影响。确定用于膜法水处理的自支撑地质聚合物无机膜最＝＝１Ａｌ．佳制备工艺参数为：水玻璃模数口倒〇２）／雌虹２〇．３，《Ｎａ２〇２〇３〇８，）（）Ｍ）Ｉ＂ｎ＝Ｎ＝脚〇２）／打（Ａｌ２〇３）２．９６，ｎ（Ｈ２〇）／ｗ（ａ２〇）１９，养护温度６０Ｃ，养护时间２４ｈ。－－９９，ｍ２－ｉ．０４ｋｈ由此得到的自支撑地质聚合物无机膜各性能参数为；水通量ｇ，２ｉ３ｉ抗压强度１８．６７ＭＰａ，比表面积３７．８７ｍ《，吸附量３

7、５．５２ｃｍ《，平均孔径２７６．１１ｎｍ，平均孔隙率６２．６４％。（２）自支撑偏高岭±基地质聚合物无机膜处理重金属废水的研究结果表明：自支撑地质聚合物无机膜中过量的碱度对酸性溶液有较强的缓冲能力，无机膜在溶液ｐＨ含４的工作条件下适宜对重金属离子进行吸附、截留，且去除率随洛液ｐＨ升高而增大，自支撑地质聚合物无机膜对浓度低于５００１＋＝１１１昏１／，９巧５的俯去除率高达９０．８２％。增大无机膜厚度，降低吸附温度２＋二＋２＋和溶液浓度均有利于Ｎｉ去除率的提商。在元和Ｈ元体系中

8、，ＰＷ和ＣｕＮ２＋均强烈抑制自支撑地质聚合物无机膜对ｉ的吸附，竞争吸附能为大小顺序２吃Ｎ２＋为Ｐｌ＾＞Ｃｕｉ。本文研究了自支撑地质聚合物无机膜对重金属废水的吸附、净化作用机理，即中和微沉淀、絮凝截留作用，离子交换作用和多孔结构物理吸附作用。（３）自支撑偏高岭±基地质聚合物无机膜处理高浊度废水的研究结果表明：浊度、微、粪大肠菌群作为水质评价指标时，其各项去除率均达％％Ｗ上，高浊度污水经过