氧化镁普鲁兰复合脱氟剂的再生研究

摘要

吸附法是目前国内外常用的含氟废水处理方法。在实际应用中，吸附剂往往使用一次后就会被丢弃，造成极大的资源浪费。通过解吸与再生，可以提高吸附剂的利用率，节约废水处理成本。
　　本文采用溶液解吸再生法、热再生法及两者相结合的方法对氧化镁普鲁兰复合脱氟剂（以下简称 MgOP）进行解吸与再生实验研究，发现强酸对载氟 MgOP具有良好的解吸能力，但会将载氟 MgOP溶解，不能对其进行下一步再生，在弱酸、去离子水、NaCl、NaOH、NaHCO3和Na2CO3溶液中，载氟MgOP虽然不溶解，但其解吸与再生效果均较差；将载氟 MgOP煅烧，发现煅烧后的再生率高于溶液解吸后的再生率，同时溶液解吸后煅烧的再生率与直接煅烧的再生率相差无几，说明直接煅烧法适合载氟MgOP的再生；对五种不同载氟浓度的MgOP进行最佳再生条件研究，发现其最佳煅烧温度均为750℃，最佳煅烧时间则随着载氟浓度的变化而有所不同，对载氟MgOP进行再生稳定性实验研究，发现低氟离子浓度的载氟MgOP具有较高的可循环利用性，而高氟离子浓度的载氟 MgOP可循环利用性较低；对比五种载氟MgOP再生前后的除氟性能，发现煅烧再生后的载氟MgOP的吸附量较煅烧前均增加了70％以上，煅烧前，高氟离子浓度的载氟MgOP在低浓度的氟离子溶液中会析出，煅烧后对氟离子溶液则有一定的吸附量。
　　采用BET、SEM、XRD和FTIR等表征方法对MgOP除氟与再生机理进行了初步探究，发现MgOP除氟有氢键产生、配位体交换等多方面因素作用，而载氟MgOP再生机理主要是煅烧后MgOP中的Pullulan结构被破坏，形成了MgO晶体，再生效果主要是通过MgO的吸附作用实现。
　　本文在实验的基础上，证明了MgOP可以通过煅烧进行再生，阐明了MgOP的除氟机理及再生机理，为其工业应用提供了理论支撑。

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1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 氧化镁普鲁兰复合脱氟剂概述

1.3 吸附剂的再生方法

1.4 课题研究目的及内容

2 实验设计及分析方法

2.1 实验仪器与试剂

2.2 模拟废水的配制

2.3 氧化镁普鲁兰复合脱氟剂的制备

2.4 氟的分析方法

2.5 实验指标

3 载氟MgOP解吸再生方法研究

3.1 MgOP对氟的饱和吸附量研究

3.2 载氟MgOP解吸再生方法初探

3.3 pH值对解吸再生效果的影响

3.4 溶液解吸再生与热再生法结合实验

3.5 载氟MgOP最佳煅烧温度初探

4 载氟MgOP最佳再生条件优化

4.1 载氟MgOP的制备

4.2 载氟MgOP最佳煅烧温度优化

4.3 载氟MgOP最佳煅烧时间研究

4.4 载氟MgOP再生稳定性研究

4.5 载氟MgOP煅烧前后除氟性能研究

5 MgOP吸附与再生机理研究

5.1 比表面积及孔径（BET）分析

5.2 扫描电子显微镜（SEM）分析

5.3 X射线衍射（XRD）分析

5.4 傅里叶变换红外（FTIR）分析

5.5 MgOP吸附及再生机理小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况