论文部分内容阅读
随着环境立法的日趋完善,人们要求环境处理剂具有更好的绿色性和安全性,氢氧化镁是一种绿色环保的水处理剂,具有极强的缓冲和吸附性能,以氢氧化镁取代目前常用的环境处理剂已成为一种趋势。辽宁省拥有丰富的镁质资源,尤其是菱镁矿,储量占到全国的85.0%,世界的20.0%,以菱镁矿煅烧得到氧化镁,水合制备氢氧化镁是提高镁资源利用率及镁质化工产品附加值的有效途径。针对目前环保级氢氧化镁对粒径、比表面积的较高要求以及氧化镁水合工艺条件过高、水合率较低等问题,本文在前人研究的基础上,以氧化镁为原料,通过水合实验制备高纯、高活性、高处理性能的环保级氢氧化镁,研究工艺条件对氢氧化镁粒径、比表面积及表面形貌的影响;以制备氢氧化镁为吸附剂对含镍(Ⅱ)废水进行吸附处理,确定吸附最佳实验条件,应用吸附热力学与动力学对吸附性质进行分析;以氢氧化镁与壳聚糖为原料,进行复合絮凝剂合成实验;考察复合絮凝剂对活性黑印染废水脱色效果,并分别与氢氧化镁、壳聚糖对印染废水处理性能进行比较分析。实验结果表明,当水合温度为338K,水合时间为1h,催化剂、分散剂投加量为9.0%与5.0%(占MgO),分散剂投加时间为20min时,氢氧化镁D50为0.62μm,水合率为95.1%,比表面积达到106.30m2/g;在水合反应过程中,氧化镁活性越高,水合率越高;在催化剂的选择上,四种催化剂中的盐类催化剂比碱性催化剂对氧化镁水合率影响大,具体促进效果如下:乙酸铵>氯化铵>氢氧化钠>尿素;提高催化剂的投加量,降低水合时间与水合温度,可以降低氢氧化镁的粒径,提高比表面积。加入适量分散剂和控制分散剂投加时间可以降低氢氧化镁的团聚程度,提高比表面积,降低产物粒径。当氢氧化镁投加量为0.50g/L、吸附温度为308K,吸附时间为15min时,氢氧化镁对镍(Ⅱ)的吸附量达到79.65mg/g,去除率达到99.9%。氢氧化镁对镍(Ⅱ)的吸附符合Langmuir等温吸附方程及准二级动力学方程,吸附过程以化学吸附为主;热力学分析表明,氢氧化镁对镍(Ⅱ)吸附为自发吸热过程。制备得到了氢氧化镁—壳聚糖复合絮凝剂。红外及紫外光谱表明:壳聚糖分子结构发生变化,在氨基基团上连接了新的官能团-NH2+2-C(S)NH2-;Mg与改性壳聚糖中的-COOH与硫脲基团发生配位作用。当废水处于碱性(pH≈12.0)条件下,复合絮凝剂投加量为57.14ml/L时,复合絮凝剂对活性黑印染废水脱色率达到99.7%;处理相同浓度的印染废水,复合絮凝剂投加量是壳聚糖投加量的33.2%,氢氧化镁投加量的31.7%。