【正文】 基二烯丙基氯化銨對硅藻土進行二次改性，制得改性硅藻土。劉景華等[29]采用微波輻射技術(shù)對硅藻土進行活化改性，并用制得的改性硅藻土來處理工廠污水。 研究目的及研究內(nèi)容隨著工業(yè)的發(fā)展，乙烯廢堿液的排放不僅愈發(fā)的造成農(nóng)業(yè)和漁業(yè)的損失，而且已經(jīng)危害到了人體健康。采用改性硅藻土處理乙烯廢堿液去除率高、工藝簡單、操作方便、成本也低，能廣泛的應用于乙烯廢堿液的處理，從而減少乙烯廢堿液給環(huán)境以及人類帶來的危害，是值得深入研究的處理技術(shù)[25]，故本實驗選用改性硅藻土處理乙烯廢堿液。本論文的研究包括以下內(nèi)容：（1） 通過改變液固比，鹽酸濃度，改性時間，改性溫度四個因素，考察其對硅藻土改性效果的影響趨勢，確定改性的最佳工藝條件。第2章 實驗部分 實驗原理 硅藻土改性原理本課題采用鹽酸改性硅藻土，經(jīng)酸處理后的硅藻土顆粒表面變得粗糙，形成許多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了其對污染物質(zhì)的吸附能力。 乙烯廢堿液中硫化物檢測原理乙烯廢堿液中硫化物的檢測分為兩步，首先用雙氧水氧化乙烯廢堿液，將硫化物氧化為硫酸鹽。溶液中和后，多余的鉻酸鋇及生成的硫酸鋇仍是沉淀狀態(tài)，過流以除去沉淀。 COD檢測原理在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。 實驗材料實驗過程中所用的乙烯廢堿液來自于中國石油錦州石化公司。 實驗儀器實驗過程中所用的儀器如表22所示。將兩溶液傾入同一個3 L燒杯內(nèi)，此時生成黃色鉻酸鋇沉淀。最后加蒸餾水至1 L，使成懸濁液，每次使用前混勻。（3） mol/L鹽酸溶液的配制 mL的36%鹽酸溶液至于100 mL容量瓶中，然后加蒸餾水稀釋至標線。（5）標準曲線的繪制取150 mL錐形瓶八個，分別加入0、 mL硫酸銀標準溶液，加蒸餾水至50 mL。 mL鉻酸鋇懸濁液，再煮沸5 min左右。待溶液冷卻后，用慢速定性濾紙過濾，濾液收集于50 mL比色管內(nèi)（如濾液渾濁，應重復過濾至透明）。在420 nm波長，用10 mm比色皿測量吸光度，繪制標準曲線[26]。圖21 硫酸鹽的標準曲線由硫酸鹽標準曲線得到其函數(shù)方程： （）式中：y—吸光度；x—溶液中硫酸鹽的質(zhì)量，mg。取下后再各加10 mL鉻酸鋇懸濁液，再煮沸5 min左右。待溶液冷卻后，用慢速定性濾紙過濾，濾液收集于50 mL比色管內(nèi)（如濾液渾濁，應重復過濾至透明）。在420 nm波長，用10 mm比色皿測量吸光度。硫酸鹽去除率的計算公式如下： （）式中：C—處理后水樣中硫化物濃度，mg/L； C0—原水樣中硫化物濃度，mg/L。冷卻后，用90 mL水從上部慢慢沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶，溶液總體積不得少于140 mL、否則因酸度太大，滴定終點不明顯。記錄硫酸亞鐵銨標準溶液用量。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。COD去除率的計算公式如下： （）式中：C—處理后水樣中COD濃度，mg/L； C0—原水樣中COD濃度，mg/L。 g改性硅藻土放入裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，放在恒溫水浴振蕩器中在于25 ℃下振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取過濾后水樣分析其硫化物濃度。 改性硅藻土處理乙烯廢堿液的實驗 g改性硅藻土，置于裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口杯中，放在恒溫水浴振蕩器中振蕩，控制好吸附時間和吸附溫度，待吸附結(jié)束后，取出廣口瓶過濾，取過濾后水樣分析其硫化物濃度。第3章 結(jié)果與討論 硅藻土改性實驗 液固比對硅藻土改性效果的影響 g硅藻土，再分別加入3 mL、6 mL、9 mL、6 mL、12mL、15 mL、18 mL的質(zhì)量濃度為12 mol/L鹽酸溶液，于25 ℃下放在恒溫水浴振蕩器中振蕩，30 min后取出，將改性硅藻土水洗至中性后過濾，將濾渣放到電熱鼓風干燥箱中烘干至恒重，得到改性硅藻土。液固比對改性效果的影響趨勢見圖31。液固比對硅藻土改性效果有較大影響。因此，隨著液固比的增大，改性硅藻土吸附的硫越來越多，硫去除率也越來越高，即增大液固比有利于硫的去除。所以本實驗選用的最佳液固比為4:1。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定鹽酸濃度對硅藻土改性效果的影響趨勢。圖32 鹽酸濃度對改性效果的影響由圖32可知，隨著鹽酸濃度增大，廢水中硫去除率增大較快，曲線呈明顯上升趨勢；當鹽酸濃度為 4 mol/L時，%；再增大鹽酸濃度時，硫去除率增加較慢，曲線趨于平緩。隨著鹽酸濃度增大，改性劑鹽酸用量越多，從而使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力。因此，從經(jīng)濟角度考慮，本實驗選用最佳鹽酸濃度為4 mol/L。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定改性時間對硅藻土改性效果的影響趨勢。圖33 改性時間對改性效果的影響由圖33可以看出，隨著改性時間延長，廢水中硫去除率增大，曲線呈明顯上升趨勢；當改性時間為40 min時，%；再延長改性時間時，硫去除率增加緩慢，曲線趨于平緩。隨著改性時間延長，使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力。因此，從經(jīng)濟角度考慮，本實驗選用的最佳改性時間為40 min。 g，分別投加到裝有20 mL乙烯廢堿液的廣口瓶中，于25 ℃下恒溫水浴振蕩器中振蕩30 min，取出廣口瓶過濾，取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定改性時間對硅藻土改性效果的影響趨勢。圖34 改性溫度對改性效果的影響由圖34可以看出，當溫度較低時，提高改性溫度，廢水中硫去除率增加較快，曲線明顯呈上升趨勢；當溫度達35 ℃時，%；再提高改性溫度，硫去除率變化不明顯，曲線趨于平緩。改性溫度越高，越有利于改性劑進入硅藻土，使硅藻土顆粒表面變得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了顆粒的比表面積和孔容，提高了硅藻土的吸附能力，即，隨著改性溫度的升高，改性硅藻土吸附的硫量增加，硫去除率也越高。所以從經(jīng)濟角度考慮，本實驗選用的最佳改性溫度35 ℃。吸附時間對硫去除率的影響趨勢見圖35。吸附時間對于廢水中硫去除率有一定影響。但是當吸附時間為40 min時，吸附趨于平衡，再延長吸附時間，廢水中硫去除率幾乎不變。 吸附溫度對硫去除率的影響 g改性硅藻土和20 mL乙烯廢堿液，再將廣口瓶置于恒溫水浴振蕩器中振蕩反應30 min，其溫度分別設(shè)為20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃，待吸附結(jié)束后，將廣口瓶取出過濾, 取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定吸附溫度對吸附效果的影響趨勢。圖36 吸附溫度對硫去除率的影響從圖36可以看出，當吸附溫度較低時，廢水中硫去除率變化不明顯；當吸附溫度為20 ℃時，%，曲線趨于平坦；當吸附溫度較高時，隨著吸附溫度的升高，曲線變化呈明顯下降趨勢，硫去除率越來越低。在吸附過程中，隨著吸附溫度的升高，廢水中的硫去除的越少，去除率也越低。 改性硅藻土加入量對硫去除率的影響 g、 g、 g、 g、 g、 g、 g、 g、 g改性后的硅藻土和20 mL乙烯廢堿液，再將廣口瓶置于恒溫水浴振蕩器中在20 ℃振蕩反應40 min，待吸附結(jié)束后，將廣口瓶取出過濾, 取濾液分析其硫化物濃度，通過考察硫去除率來確定改性硅藻土加入量對吸附效果的影響趨勢。圖37 改性硅藻土加入量對硫去除率的影響從圖37可以看出，在改性硅藻土加入量較少時，隨著加入量的增多，廢水中硫去除率顯著提高，曲線呈明顯上升趨勢； g時，%，加入量再增多，硫去除率變化較小，曲線趨于平緩。隨著加入量增多，改性硅藻土吸附的硫量增加，硫去除率也越高， g時，再增多加入量，對硫去除率的影響不大，這是因為改性硅藻土對廢水中硫的吸附已趨于完全。因此，從經(jīng)濟角度考慮， g。乙烯廢堿液的pH對硫去除率的影響趨勢見圖38。乙烯廢堿液的pH對硫去除率有一定影響。在本實驗中，當廢水pH達到3時，硫去除率基本保持不變，說明廢水中H+足夠多，所加入的H+基本能與乙烯廢堿液中S2反應完全，對硫去除率沒有太大的影響。第4章 結(jié) 論本文主要對鹽酸改性硅藻土及改性硅藻土處理乙烯廢堿液進行了研究。（2）硅藻土改性的液固比、改性劑濃度、改性時間及改性溫度均使得改性硅藻土對硫去除率有一定的影響。（3）改性硅藻土處理乙烯廢堿液的吸附溫度、吸附時間、改性硅藻土加入量和乙烯廢堿液的pH對硫去除率均有一定的影響。在此條件下可使20 mg/ mg/L，%，COD濃度由148000 mg/L降到12000 mg/L，%，達到了預期的效果。參 考 文 獻[1] 馬金艷, 雷正香. 乙烯裝置廢堿液處理工藝[J]. 石油化工安全環(huán)保技術(shù), 2009, 25(6): 6164. 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