Модифицирование и утилизация отработанного углеродного сорбента для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

• Автор: Соловьёва, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Загрязнение экосистем ионами тяжелых металлов
1.2 Методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
1.3 Теория адсорбции
1.4 Адсорбенты, используемые в технологии очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
1.5 Активный уголь
1.5.1 Получение активных углей
1.5.2 Классификация активных углей
1.5.3 Свойства активных углей
1.5.4 Сорбция неорганических примесей активными углями
1.5.5 Модифицирование активных углей
1.5.5.1 Физические методы активации
1.5.5.2 Химические методы активации
1.6 Основные физико-химические свойства и применение капролактама
Глава 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Структура эксперимента
2.2 Объекты исследований
2.3 Методики проведения анализа
2.3.1 Методика модифицирования
2.3.2 Исследование свойств адсорбентов
2.3.2.1 Метод исследования пористой структуры адсорбентов
2.3.2.2 Индикаторный метод определения кислотности и

основности поверхности твердых тел
2.3.2.3 Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии
2.3.2.4 Исследование сорбентов методами дериватографии и ИК-спектроскопии
2.3.3 Исследование адсорбционных свойств
2.3.3.1 Метод исследования сорбционной активности образцов по отношению к иоду и бензолу
2.3.3.2 Методика изучения равновесия адсорбции капролактама и ионов меди, кадмия и свинца углеродными сорбентами
2.3.3.3 Методика определения капролактама в водном растворе
2.3.3.4 Определение концентрации ионов тяжелых металлов в водном растворе
2.3.4 Методика изучения кинетики адсорбции ионов тяжелых металлов
2.3.5 Методика изучения адсорбции ионов тяжелых металлов в динамических условиях
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ
3.1 Модифицирование активных углей
3.2 Влияние модифицирования на свойства активных углей
3.2.1 Результаты исследования параметров пористой структуры
3.2.2 Результаты комплексного исследования химии поверхности
3.3 Исследование адсорбционной активности модифицированных образцов
3.3.1 Определение адсорбционной активности по отношению к иоду
и бензолу
3.3.2 Исследование адсорбции капролактама модифицированными образцами в равновесных условиях
3.3.3 Адсорбция ионов тяжелых металлов углеродными сорбентами

в равновесных условиях
Глава 4. Разработка технологии доочистки сточных вод гальванических производств
4.1 Кинетика адсорбции ионов тяжелых металлов модифицированными активными углями
4.2 Исследование динамики адсорбции ионов тяжелых металлов модифицированными активными углями
4.3 Технологическая схема очистки сточных вод гальванического цеха Кемеровского электромеханического завода
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

постепенно уменьшается), позволяет получить теоретическое уравнение кинетики в виде зависимости у, от безразмерной величины Т, пропорциональной времени протекания процесса т: уг=а/ар (14)
ут - коэффициент зависимости относительной адсорбции от времени контакта фаз;
а,и ар — соответственно адсорбция за время т и равновесная, ммоль/г.
Величину Т, пропорциональную времени протекания процесса, находили [107] по формуле:
Т = А ■ Рп ' 1 , (15)
где А - коэффициент, определяющийся по формуле:

—— + К ,
V V у Р
(16)
Уз - удельный суммарный объем массы адсорбента, см3/г;
Ур- объем раствора, контактирующего с адсорбентом, см3;
К - константа уравнения, описывающего внешнедиффузионную кинетику поглощения растворенного вещества:
К1=у (17)
где Кг - коэффициент Генри; на линейном участке изотермы: Кг = ар/ Ср Таким образом, зависимость величины Т от т выражается прямой, выходящей из начала координат под углом, тангенс которого равен А(3|шеш. Следовательно, график зависимости Т, рассчитанный теоретически, от величины т (экспериментального времени протекания процесса) при одинаковых значениях ут должен представлять собой прямую, если кинетика адсорбции действительно контролируется внешним массопереносом. Обычно по мере приближения к равновесию, т. е. когда ут = 1, экспериментальные точки начинают отклоняться