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【新闻】村镇生活污水处理一体化设备雅安

发布时间:2020-10-18 18:32:47 阅读: 来源:验钞机厂家

村镇生活污水处理一体化设备

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材料的BET和孔径分析结果如图 3a所示, MAMC的比表面积约为62.583 m2· g-1, 孔径为12.96 nm, 证明材料属于介孔材料范畴(孔径介于2 ~50 nm之间).在氮气环境下, 通过改变压力并利用BJH法绘制了材料的吸附、脱附曲线, 可以明显观察到迟滞环在P/P0=0.63处出现(Liu et al., 2005).较高相对压力区域MAMC没有表现出任何吸附限制, 说明MAMC是一种吸附性能优越、空隙和比表面较为发达的介孔材料.热重分析称取样品3.2 mg, 在氮气环境下以10 ℃· min-1的升温速度测试了材料的热稳定性.从图 3b中可以看出, 材料的总质量随着温度的升高逐渐降低, 热解主要分为两个阶段:在0~300 ℃的温度下热解现象较为平缓, 热稳定性较强;但温度达到400 ℃以上时海藻酸钠包埋前驱受热分解挥发, 造成材料的热解速率增加, 质量变化较为明显(Tao et al., 2017).  3.1.3 XPS分析结果  通过对MAMC吸附前后XPS能谱—C元素的核心轨道结合能进行分峰处理, 捕捉到3个可见峰, 将其归类为C—C/C—H(芳香族)、C—O/C—O—C(醇式羟基和醚)、C=O(羰基)(Badruddoza et al., 2011).利用XPSspeak软件对照RWA值及峰面积进行分析, 发现C—C/C—H、C—O/C—O—C发生了较为明显的峰面积改变, 原因与生成的络合物附带有机基团附着于材料表面有关(聚丙二醇PPG/甲酯类聚合物及其同素异形体)(Zheng et al., 2009).通过对Fe、Na的核心轨道结合能分析可以看出, 吸附前后两种离子的峰面积发生了比较明显的改变, Na元素来源于海藻酸钠盐体系中, 材料在进行到制备、陈化过程时, 海藻酸钠中的古罗糖酸的Na+与Fe3+发生不可逆离子交联, 但反应过程中形成的凝胶膜阻碍了一部分Na+的溶出, 冷冻干燥和高温烧结后, Na+依旧存在于MAMC中并占据部分吸附点位;高温烧结过程使得MAMC形成了介孔空隙, 一定程度上扩大了离子交换通道, Na+在加入到含As废液中时, 大部分Na+进入到溶液体系中并且释放吸附位点, 导致XPS测试结果中吸附后材料体系当中Na+峰的变化.Fe的核心轨道峰面积在吸附后减少改变一部分归因于吸附过程中砷酸铁(FeAsO4)的生成和部分Fe3+发生水解生成Fe(OH)3而被剥离出材料.图 4e反映了材料吸附含砷废液前后的XPS能谱, 图谱表明, MAMC在吸附前后峰面积发生较为明显的波动, 这也再次印证了MAMC吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)行为的发生.

等温吸附实验中准确设置初始废液浓度为20、50、100、200、300、500 mg· L-1, 反应时间和pH同样沿用前期最优值(反应时间500 min, pH=6.5), 通过改变初始废液的浓度考察材料的吸附性能, 并对吸附过程进行两种等温模型的拟合.  2.4.5 脱附再生实验  将吸附饱和的材料通过外加磁场进行固液分离, 将分离出来的材料用去离子水充分浸洗, 冷冻干燥后, 分别放入到0.01、0.1、1 mol· L-1的NaOH解吸液中进行脱附和再生实验, 脱附和再生完毕后进行相同分离步骤, 干燥后所得样品分别投加到150 mg· L-1的含As(Ⅲ)、As(Ⅴ)废液中考察脱附后材料的吸附量.  3 实验结果与分析(Results and analysis)3.1 材料的表征3.1.1 SEM分析  冷场发射扫描电子显微镜的观察结果如图 2所示, 其中, 图 2A、B为MAMC吸附As前的电镜图片, 图 2C、D为MAMC吸附As后的电镜图片.从图中可以看出, 材料表面有很多不规则的孔隙(图 2B中阴影状), 材料吸附前分散程度较高;此外, 可以较为明显地观察到图 2B中材料表面负载了大量的颗粒状的物体, 配套EDS能谱元素成分分析表明(图 2E), 颗粒状物体为铁氧化物的可能性较大, 图 2B中插图a显示出铁氧化物颗粒密集地负载到了材料层间夹层孔隙中.综上所述, SEM图像能够较为清晰地表明氧化铁颗粒已经成功负载到了海藻酸盐前驱体的表面;EDS数据表明, 材料铁元素的占比高达52.32%以上, 且材料吸附前的As含量接近于0, 丰富的铁氧化物为以砷酸根、亚砷酸根形式存在的砷离子提供了较为丰富的吸附位点.此外, 通过图 2A、2B与图 2C、2D的对比发现, 吸附后材料表面较为明显的孔隙已经被大量絮状物(圆杆状)覆盖, 材料的分散性降低, 并发生了较为明显的团聚现象, 也进一步证实了吸附行为的发生.材料的吸附实验分为投加量实验、pH值控制实验、吸附动力学实验、等温吸附实验、脱附和再生实验5个部分, 吸附平衡后的滤液采用电感耦合等离子发射光谱测定溶液中剩余砷的浓度.相同条件下设置空白对照组进行参考对照, 考察多种因素对吸附量的影响, 其中, 吸附中人工废水的各种浓度梯度均由砷酸钠(Na3AsO3)、亚砷酸纳(NaAsO2)配制的母液稀释而成.为了量化材料的吸附效果, MAMC的吸附量和去除率按照以下公式进行计算:

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