试析饮用水除砷吸附剂开发

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1、天津大学硕士学位论文饮用水除砷吸附剂开发姓名：朱阳明申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：马新宾;那平20070601摘要几个世纪以来，砷被认为是毒性较大的环境污染物。砷污染已经成为邀界性的环境问题。饮水砷会造成慢性砷巾毒从瑟绘人体健康带来极大的威胁。为了减轻砷对人体健康的威胁，进行饮用水除砷课题的研究具有现实意义。固定床吸附是较好的除砷方法，本文的主要工作内容为饮用水除砷吸附剂的开发。第～，进一步优化钛改饿蒙脱土除砷吸附勰的制备条件，通过静态吸驸实验及FTIR、XRD、比表面积与孔分布分析和TEM表征，考察了陈化温度、钛加入量、冷冻干燥及铁的引入对钛蒙脱土除砷吸附性能的影响。

2、结果表明Ti—MMT最佳合成条件力80℃陈化，加钛量为0．0279mol／2．59MMT，采用0．20℃冷冻干燥。在钛含量为0．0135mol／2。59MMT时，铁的加入能够有效提高材料吸附性能，而在高含钛量条件下，铁的加入不利于材料吸附性能的提高；材料具有较好的除砷吸附效果及较强的光催化氧化三价砷的能力，对应于10ppb的平衡吸附量为As(Ⅸ)0．815mg／g，As(V)1．08mg／g。第二，通过共沉淀法制备出№一Fe除砷吸附剂。考察了不同锰铁比例、热处理温度、制备过程中加碱量、沉淀方式及碳酸根对材料吸附性能和锰离子溶潞的影响。结果表明锰铁比为2：1的材料具有最佳的除砷吸附效

3、果；热处理湿度提高会降低材料吸附性能，但80℃到350℃变化不大；加碱量和沉淀方式及碳酸根的引入对材料吸附性能影响较小；吸附过程中材料存在锰离子的溶出问遂，提高煅烧温度能够有效减少锰离子的溶出；以混合碱(碳酸钠和氢氧化钠)制备的吸附剂比用氢氧化钠沉淀得到的吸附剂有更少的锰离子溶出；锰铁比例为2：1的材料具有最小的锰离子溶出。平衡浓度为10ppb时，吸附荆平衡吸附容量为As(磁)2。26mg／g，As(V)3．98mg／g。第三，对DOW化学公司的GTO除砷吸附剂进行穿透实验测试。试验水样取自山谣省朔州地区山阴县境内，实验对四个不同浓度的实地水样(120ppb、220ppb、290p

4、pb和410ppb)进行穿透实验测试，穿透量分别为10500Vb、5800Vb、4300Vb和3800Vb。穿透量不高归结为水样偏碱性的pH及较高的有机物含量。关键词：砷，吸附，钛，蒙脱土，锰，铁ABSTRACTArsenicisoneofthemosttoxiccontaminantsfoundintheenvironmentandhasbeenrecognizedasatoxicelementforcenturies，andarseniccontaminationhasbecomeaworldwideepidemic。Chronicexposuretoarseniccontam

5、inateddrinkingwatercanresultinserioushealthproblems．SoitissensibletOdoreseachforarsenicremovalfromdrinkingwatertominimizethehealthimpactofarsenic．Adsorptionbyfixedbedisallefficientwaytoremovearsenicfromgroundwater,SOthemaintopicofmytaskistodevelopebetteradsorbentforarsenicremoval。Firstly,theim

6、pactofageingtemperature，dosageoftitanium,ironandfreezedringwasstudiedinthesynthesisofTi—montmorilonite．BatchexperimentswerecarriedontOindicatetheeffectivenessofarsenicremoval。FT王＆XRD，TEMandN2adsorption—desorptionwereusedtocharacterizetheadsorbent．Theresultsshowedthatthebestsyntheticconditionsa

7、re：theadeingtemperatureis80℃：thedosageoftitaniumis0．0279mol／2．59MMTanddringatO一20℃。弧eadditionofironintoTi—montmoriloniteCanimprovetheperformanceoftheadsorbentwhichthedosageoftitaniumis0．0135mol／2．59MMT,butdonoavailwhenthedosageoftitaniu