2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,我國飲用水源水質(zhì)遭到不同程度的污染,常規(guī)水處理工藝對水中微污染物的去除能力有限。而過濾是常規(guī)水處理工藝的最后一道屏障。在不改變工藝條件的情況下,對濾料進(jìn)行表面改性處理,既可以強(qiáng)化過濾效果,又不會導(dǎo)致水處理工藝復(fù)雜。因此,研發(fā)一種新型改性濾料是本文研究的主要內(nèi)容。
  以普通石英砂(Raw Quartz Sand,RQS)為原材料,F(xiàn)eCl3和CuSO4為改性劑,采用微波加熱方法制備鐵銅氧化物改性石英砂(Fe/Cu Oxid

2、e Composite ModifiedQuartz Sand,OCMS)。以腐殖酸去除率η、OCMS表面金屬負(fù)載量M及脫附率α為評價(jià)指標(biāo),研究FeCl3投加比C1、CuSO4投加比C2、沉積時(shí)間t1、微波時(shí)間t2及微波功率Q等因素對制備OCMS的影響,探討OCMS制備工藝的最優(yōu)條件,考察各反應(yīng)條件對OCMS于微污染水中腐殖酸和磷去除效果的影響。
  OCMS制備試驗(yàn)結(jié)果顯示,F(xiàn)eCl3投加比C1,微波功率Q對腐殖酸去除率η及脫附

3、率α影響較大,沉積時(shí)間t1對金屬負(fù)載量影響程度最大。CuSO4投加比C2對三個評價(jià)指標(biāo)影響程度最小。最佳制備工藝條件為:FeCl3、CuSO4與普通石英砂(RQS)的投加比分別為C1=0.16ml/g RQS,C2=0.07ml/g RQS,沉積時(shí)間t1=12h,微波時(shí)間t2=1.5h,微波功率Q=800W。
  OCMS表面粗糙,呈雪花狀,有大量孔隙。比表面積較RQS有較大的增加,比表面積為0.959m2/g(是RQS的8.96

4、倍)。
  OCMS的表面元素含量為:Fe為28.20%,O為25.66%,Cu為20.58%,Si為0.43%,物質(zhì)成分主要是Fe2O3及CuO,沒有SiO2裸露,結(jié)晶度良好,改性效果顯著,附著的Fe2O3、 CuO增加了石英砂表面的正電性,使得OCMS對水中負(fù)價(jià)態(tài)的有機(jī)污染物有良好的吸附效果。
  OCMS對腐殖酸和磷的去除效果良好。中性條件下,去除效果最好,去除率分別為93.1%及84.95%;酸性或堿性條件下,腐殖酸

5、的去除率均低于80%,磷的平均去除率在60%以下。不同濃度(2mg/L~20mg/L)的磷在吸附初期,去除率均保持在80%以上,隨著吸附時(shí)間的延長,磷濃度越大,去除率下降得越快。
  OCMS對腐殖酸和磷的去除速率均可以用準(zhǔn)二級動力學(xué)方程擬合,兩者分別在150min和120min時(shí)達(dá)到吸附平衡。兩者的吸附速率方程、相關(guān)系數(shù)及各個參數(shù)分別為:腐殖酸:y=6.9937x+1.062,R2=0.9997,二級吸附速率常數(shù)K2為46.05

6、6g/(mg· min),平衡吸附量Qe為0.143mg/g;磷:y=15.607x+988.37,R2=0.9659,二級吸附速率常數(shù)K2為1.6458g/(mg· min),平衡吸附量Qe為0.051 mg/g。
  OCMS對腐殖酸和磷的吸附過程均能用Langmuir和Freundlich吸附等溫式進(jìn)行描述(相關(guān)系數(shù)R2均大于0.95)。對腐殖酸與磷的吸附特征均更符合Freundlich吸附模型,相關(guān)系數(shù)分別為:對腐殖酸:R

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