复合功能树脂对1,2,4-酸的吸附机理及其生产废水的治理研究
  • 【摘要】

    研究了AL-8复合功能树脂对重要的染料中间体1-氨基-2-萘酚-4-磺酸(1,2,4-酸)的静态吸附性能,并与ND-900络合吸附树脂、NDA-100和NDA-150超高交联吸附树脂、XAD-4和XAD-7大孔吸附树脂进行比较,前者具有更高的吸附容量,这得益于其表面适量的碱性功能基和较大的比表面积。系统地对AL-8和ND-900两种树脂吸附1,2,4-酸的静态平衡吸附等温线、热力学以及动力学性质进... 展开>>研究了AL-8复合功能树脂对重要的染料中间体1-氨基-2-萘酚-4-磺酸(1,2,4-酸)的静态吸附性能,并与ND-900络合吸附树脂、NDA-100和NDA-150超高交联吸附树脂、XAD-4和XAD-7大孔吸附树脂进行比较,前者具有更高的吸附容量,这得益于其表面适量的碱性功能基和较大的比表面积。系统地对AL-8和ND-900两种树脂吸附1,2,4-酸的静态平衡吸附等温线、热力学以及动力学性质进行对比研究。它们的吸附等温线均可以用Freundlich方程进行满意的描述,表现出优惠吸附的特征。吸附焓变为正值,表明了吸热的吸附过程,从树脂的物化结构分析,两种树脂均表现出物理—化学吸附共存的特征。AL-8以物理吸附为主,而ND-900以化学吸附为主。吸附自由能变为负值,吸附过程自发进行。吸附熵变为正值,与溶剂(水)置换现象有关,为熵推动的吸附过程。AL-8的吸附速率常数ka、表观吸附速率常数kappr'和内扩散系数kp大于ND-900,体现出其更优越的吸附动力学性能。颗粒内扩散和膜扩散均为扩散速率的控制步骤。 研究了AL-8在双组分同时吸附竞争和预吸附竞争两种环境中吸附1,2,4-酸和2-萘酚的行为,并讨论了吸附选择性。实验证明溶质—吸附剂间作用力对吸附行为的影响最大,1,2,4-酸较2-萘酚与AL-8树脂具有更大亲和力;溶质—溶质间作用力次之,存在着竞争吸附现象;溶剂的影响最小,但不可忽视。双组分同时竞争吸附的环境有利于选择性吸附1,2,4-酸。吸附位点上的直接竞争主导着竞争吸附行为。 采用AL-8树脂固定床吸附工艺治理高浓度高色度的1,2,4-酸生产废水(CODCr为11000-14000mg/l,色度为12000倍左右),系统研究并确定了最佳工艺参数。吸附:进水pH值约为3;常温;吸附流量为2BV/h;废水处理量为10BV/批次(双柱串联吸附工艺)。脱附:脱附剂为1BV2mol/lNaOH水溶液+3BV水;温度为60℃;脱附流量为2BV/h。吸附出水无色透明,CODCr<100mg/l,CODCr及其中1,2,4-酸的去除率均>99%。自高浓度脱附液中可回收废水中约70%的1,2,4-酸,其纯度为75%左右。研究结果表明该工艺合理可行,技术先进,操作简便,且集废水治理与资源回收于一体,实现了经济效益、环境效益和社会效益的统一。 收起<<

  • 【作者】

    刘福强 

  • 【学科专业】

    环境工程

  • 【授予学位】

    博士

  • 【授予单位】

    南京大学

  • 【导师姓名】

    陈金龙,张全兴

  • 【学位年度】

    2004

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    复合功能树脂  废水处理  吸附机理  染料中间体  1-氨基-2-萘酚-4-磺酸  生产废水