摘 要摘 要利用燃煤废弃产物粉煤灰吸附处理含有三氯苯酚的废水的技术在工业生产中已经开始应用。用粉煤灰处理含有三氯苯酚的废水既廉价又能达到符合排放标准的去除效果。本实验研究选择使用粉煤灰吸附处理含有三氯苯酚的废水。实验研究了粉煤灰的投加量、pH值对粉煤灰吸附三氯苯酚的影响、反应时间的影响、反应温度对吸附效果的影响、以及超声微波组合反应和粉煤灰共同作用吸附三氯苯酚吸收的复合影响，测定了不同温度下的吸附等温线，并计算和构建了吸附动力学和吸附热力学的模型。实验结果表明，处理浓度为1mg/L三氯苯酚废水时吸附反应达到平衡时间约为50min,，粉煤灰的最佳投加量为80mg；最佳pH值7；三氯苯酚的去除率达到41%；由吸附热力学模型可以得出结论温度越低吸附效果越好；初始浓度增加，吸附效果降低。可用Langmuir吸附等温式来对粉煤灰吸附处理水中三氯苯酚的吸附规律进行较好地描述，其吸附热小于零，吸附为放热反应。本实验采用Bangham和Langmuir模式拟合吸附动力学与吸附热力学，有吸附动力学和吸附热力学模型可以判断粉煤灰吸附三氯苯酚的吸附速度的控制为内膜扩散。关键字粉煤灰；吸附；三氯苯酚；吸附动力学；吸附热力学；
目录
第一章 绪 论 1
1.1粉煤灰吸附处理有机废水技术 1
1.1.1粉煤灰吸附处理有机废水的机理 1
1.1.2粉煤灰吸附处理有机污染物废水及其影响因素 2
1.1.3粉煤灰吸附处理有机污染物废水技术的现状 3
1.1.4粉煤灰吸附处理有机污染物废水技术的展望 3
1.2超声微波组合反应处理含酚废水的技术 5
1.2.1超声辐射降解技术 5
1.2.2微波辐射降解技术 5
1.3有机污染物废水概述 6
1.4本课题主要研究目的、研究内容和研究意义 9
1.4.1研究的目的 9
1.4.2研究的内容 9
1.4.3研究的意义 10
第二章 实验部分 11
2.1实验室试剂与仪器 11
2.1.1实验试剂 11
2.1.2实验仪器 11
2.2实验方法 11
2.2.1最佳波
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长的确定及标准曲线的绘制 11
2.2.2标准曲线的绘制 12
2.2.2粉煤灰吸附三氯苯酚最佳条件的确定 13
2.3吸附热力学 14
2.4吸附动力学 14
2.5超声微波组合反应处理吸附三氯苯酚 14
2.5.1单一超声微波组合反应处理吸附三氯苯酚 14
2.5.2复合粉煤灰吸附与超声微波组合反应处理吸附三氯苯酚 15
第三章 实验结果与讨论 16
3.1粉煤灰吸附处理三氯苯酚最佳条件的确定 16
3.1.1最佳粉煤灰投加量的确定 16
3.1.2最佳pH值的确定 17
3.1.3反应时间对处理效果的影响 19
3.1.4反应温度对处理效果的影响 20
3.2吸附热力学 22
3.2.1吸附等温线的测定 22
3.2.2等温线吸附规律的数学模拟 22
3.2.3吸附热（△H）的求取 24
3.3吸附动力学 24
3.3.1吸附速率常数的求取 24
3.3.2 吸附速度控制步骤研究 26
3.4超声微波组合反应对三氯苯酚的处理吸收的影响 28
3.4.1单独超声微波组合反应对三氯苯酚的处理吸收的影响 28
3.4.2复合粉煤灰吸附与超声微波组合反应处理吸附三氯苯酚 29
结 论 31
参考文献 32
致谢 34
第一章 绪 论
1.1粉煤灰吸附处理有机废水技术
粉煤灰是煤炭燃烧后产生的固体废弃物，其主要由三氧化二铝、氧化铁和二氧化硅等各种无机氧化物组成等，因煤种和燃烧条件的不同，其含有的各种无机氧化物的含量也会产生差异，但变化范围不大。具有发达的孔径的粉煤灰吸附有机分子的能力较强。粉煤灰主要含有以活性氧化物SiO2 和AI2 03为主的玻璃珠，少量金属氧化物和燃烧不完全的炭，比表面积较大，表面能高，对废水中许多污染物质，特别是对有机污染物的絮凝共沉和吸附作用表现出很好的效果 [1]。目前工业生产中采用的处理有机污染物废水所使用的的吸附原料的特点是经济花费高，技术流程操作复杂，限制了处理有机污染物废水中的吸附材料在工业生产中的推广使用。粉煤灰是固体废弃物，而溶解在溶液中的固体有机污染物表现为液相，所以粉煤灰对工业废水溶液中的有机污染物的吸附可以归类为固体吸附液相吸附质，由于是固液吸附，所以粉煤灰对于有机污染物的吸附量取决于在溶液体系中吸附质、吸附剂、溶剂三者所表现出的极性。根据吸附机理可知，机型近似易于相互吸附，即表现出非极性特征的的吸附剂，易于吸附表现出非极性强的吸附质。三氯苯酚作为为极性较差的有机物易于被属非极性吸附剂粉煤灰吸附。因此，粉煤灰吸附三氯苯酚具有较好的吸附效果，粉煤灰处理有机污染物废水经济花费低，不使用新的自然资源，这个治理本身又是到使用工业废弃物治理废工业废弃物，同时减少避免了粉煤灰对环境的危害。
1.1.1粉煤灰吸附处理有机废水的机理
根据粉煤灰的物理化学性质，判断吸附是粉煤灰处理有机废水的主要机理。粉煤灰具有多孔性结构(以大孔为主)、比表面积较大、表面能高，且表面存在着许多铝、硅等物质，具有较强的物理吸附和化学吸附能力[2]。粉煤灰的多孔性和比表面积决定了物理吸附的效果，比表面积越大，吸附效果越好，物理吸附的效果受燃烧过程中未燃烧完全的炭粒影响较大。由粉煤灰微粒表面含有数量可观的Si、Al等活性基团点能与吸附质通过化学键的方式产生结合，因此其化学吸附效果也比较好。吸附质在溶液中会发生电离现象并产带负电荷的阴离子，该阴离子会在酸性条件下与粉煤灰吸附剂在溶液中产生的中带正电的硅酸铝、硅酸钙和硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附［3］。吸附质在溶液中产生的金属阳离子可以与粉煤灰微粒中的SiO2、Al2Si04、NaAlSi04发生离子交换。粉煤灰颗粒表面的硅醇基及硅醚基有较强极性的偶极矩，对多环芳烃、氰化物有较强的去除能力［4］。粉煤灰是由多种燃烧产生的颗粒组成的的混合物，具有较大孔隙结构，废水通过粉煤灰时，粉煤灰能由其孔隙产生的过滤效果滤除一部分悬浮物。粉煤灰的吸附有机污染物废水中的吸附质主要靠吸附作用，起补充作用的是混凝沉淀和过滤只产生的滤除作用。国内国外研究表明，粉煤灰对溶液中有机污染物废水中吸附质的吸附有3个过程连续反应组成：膜扩散孔隙扩散吸附反应，吸附质被吸附在颗粒的内表面上[3]。
国内国外文献表明：粉煤灰吸附处理有机污染物废水中有机污染物的去除率随着温度降低而增大，随着温度升高去除率减小；pH值的影响结果与吸附质的性质有关[4]。如用粉煤灰在溶液pH小于7，显酸性的的条件下处理含氟废水吸附处理效果好，而在溶液显中性的条件下处理含磷废水吸附溶液中磷的去除率达到最大；粉煤灰吸附处理有污染物废水的效率高低主要受其的粒径、化学组成、比表面积。一般比表面积大，含活性氧化铝、氧化硅及燃烧不完全炭高，对污染物去除效果好；吸附处理效果也受吸附质本身的物理化学性质影响，主要取决于其的构成分子的极性特征、及其在溶液中的溶解度。根据吸附原理可以知道，分子量的越大，分子间引力作用越强。粉煤灰的组成微粒本身分子量就比较大，因此吸附分子量大的污染物去除率更高。因此可以知道，粉煤灰吸附处理主要含有大分子污染物的有机污染物废水去除率高，吸附效果好。

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