钛盐混凝与钛氢氧化物吸附去除饮用水中砷的研究

《钛盐混凝与钛氢氧化物吸附去除饮用水中砷的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TU991.2密级：公开单位代码：10878学号：20123303019硕士学位论文论文题目：钛盐混凝与钛氢氧化物吸附去除饮用水中砷的研究学科门类：工学硕士学科专业：市政工程研究方向：水处理理论与技术作者姓名：沈珺导师姓名：唐玉朝完成时间：2015年3月31日钛盐混凝与钛氢氧化物吸附去除饮用水中砷的研究Performancestudyofarsenicremovalduringthetitaniumsaltcoagulationandtitaniumhydroxideadsorptionprocess学科门类：工学硕士学科专

2、业：市政工程研究方向：水处理理论与技术作者姓名：沈珺导师姓名：唐玉朝完成时间：2015年3月31日安徽建筑大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合安徽建筑大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名主席:导师:独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果》尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽建筑大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论

3、文作者签名：签字日期，<年曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽津筑大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽逮筑大学6学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阋。本人授权安徽建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字曰期:年j月G曰导师签名：签字日期年4月句日安徽建筑大学硕士学位论文摘要饮用水中砷的污染问题在

4、世界范围内多个国家普遍存在。砷作为一种剧毒元素，在地表水（氧化环境）中主要以As(V)的形式存在，地下水（还原环境）中主要以As(III)的形式存在。As(III)的电离常数较高，在水中主要以分子的形式H3AsO3存在，因而对沉积物和金属氧化物等的亲和力差，与在水中主要以离子形式存在的As(V)相比难以去除的多，且As(III)毒性极高，是As(V)毒性的25~60倍。目前，如何简单高效的去除As(III)仍是一个难题。近年来，研究发现钛化合物及复合物对砷有很强的吸附能力，特别是对As(III)去除效果优越。本研究针对钛化合物此特性

5、，分别从吸附和混凝方面进行较为系统的研究，具体如下。1.采用共沉淀法制备了钛/钙氢氧化物新型吸附剂并对其吸附除砷的性能进行初步研究。考察了不同制备方法、钛钙比例、pH值、钙离子、磷酸根离子对As(III)和As(V)去除率的影响，研究了材料对As(III)和As(V)的吸附热力学特性，并对其吸附机理进行了探讨。结果表明，材料对As(III)具有优异的选择性，材料投加量为0.2g/L，砷浓度1mg/L，温度30℃，吸附时间3h，对As(III)的去除率达到95.5%，对As(V)的去除率为73.3%；酸性条件和钙离子可显著提高As(V

6、)去除率，而对材料吸附去除As(III)的影响不大；磷酸根由于竞争吸附而导致材料吸附除砷效率下降，且对As(V)的抑制作用更强烈；30℃时，As(III)与As(V)的Langmuir饱和吸附容量分别为30.2mg/g和16.6mg/g。2.以传统混凝剂FeCl3为参照，考察了投加量、pH值、pH调节剂Ca(OH)2、混合混凝剂、氧化剂KMnO4、水力条件和共存离子对钛盐混凝除As(III)的影响与机制。结果表明，Ti(III)除砷效果均远优于Fe(III)和Ti(IV)，除As(III)率高且对混凝条件的改变表现更稳定。相较于Fe

7、Cl3，钛盐更快速产生絮体，絮体颗粒更大，密实度高，更易沉淀，沉后水色度显著优于FeCl3。KMnO4预氧化对TiCl3和TiCl4除As(III)有显著促进作用。0.9mg/L的KMnO4以300r/min的转速预氧化2min后加入混凝剂，对As(III)的去除率均提升至近100%。共存阴离子SiO2--3和H2PO4对除As(III)率抑制作用明显，共存阳离子Ca2+对As(III)去除效果影响不大。钛/钙氢氧化物的制备方法简单、材料易得，具有较好的吸附除砷性能，且对As(III)的吸附能力明显优于As(V)，且吸附等温式的研究

8、显示，材料对As(III)的吸附以物理吸附为主，因此受溶液pH和共存离子的影响较小。而关于钛盐混凝除砷，目前的报道并不多见，本文进行了较综合的研究，表明Ti(III)除砷效果均远优于Fe(III)和Ti(IV)，且KMnO4预氧化对T