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1、分類號：密級：UDC：編號：河北工業(yè)大學碩士學位論文模擬移動床脫除水中鈣的工藝條件的研究論文作者：王維佳學生類別：全日制學科門類：工學學科專業(yè)：海洋化學工程與技術指導教師：謝英惠職稱：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMarineChemicalEngineeringandTechnologyTECHNICALSTUDYONTREATMENTOFHIGHCONCENTRATIONCALCIUM-CONTAININGWASTEWATERUSINGSIMULATE
2、DMOVINGBEDbyWangweijiaSupervisor:Prof.XieYinghuiMay2017摘要鈣離子的大量存在，會造成設備結垢，嚴重影響設備的正常使用。并且高濃度的鈣離子會造成水硬度的增加，影響生活用水質量。因此，選擇合適的方法，高效的去除水中的鈣具有重大意義。本實驗采用模擬移動床技術，以天然斜發(fā)沸石為離子交換劑，工業(yè)級氯化鈉為再生劑，對鈣濃度為2000mg/L的含鈣廢水進行處理。首先，將天然斜發(fā)沸石經(jīng)氯化鈉改性為鈉型沸石，提高對鈣離子的吸附量，并測定得到鈣離子的熱力學以及動力學函數(shù)。實驗結果證明沸石對鈣離子的吸附符合Langmuir吸附等溫模型，
3、吸附反應可以自發(fā)進行（△G<0），并且是熵增加（△S>0）的吸熱（△H>0）反應，熱力學符合準二級動力學模型，液膜擴散為主要控速步驟。其次，經(jīng)單柱吸附實驗測定不同溫度、不同鈣離子初始濃度、以及不同進液流速情況下，沸石柱的吸附貫穿曲線，同時也通過多柱串聯(lián)考察了傳質吸附高度和進液流速之間的關系。結果證明低流速、高溫有利于吸附，進液流速為12m/h時，吸附傳質高度為3.9m?？疾炝瞬煌偕鷾囟?、再生劑濃度、以及再生劑進液流速的條件下，沸石柱的再生曲線，確定了Van-Deemter方程以及最佳再生劑進液流速。得到高溫、高再生劑濃度以及低再生劑進液流速有利于沸石再生，通過Van
4、-Deemter方程確定再生劑進液流速為4.87m/h時，柱效最高。最后對模擬移動床的吸附區(qū)和再生區(qū)進行了考察，得到模擬移動床連續(xù)處理含鈣廢水實驗的連續(xù)操作參數(shù)，吸附區(qū)和再生區(qū)操作溫度均為90°C，切換時間為80min，吸附區(qū)兩柱串聯(lián)，再生區(qū)三柱串聯(lián)。再生劑進液流速4m/h、再生劑濃度為15%氯化鈉，連續(xù)運行時，脫鈣率高達99.6%，吸附區(qū)流出液鈣離子平均濃度在8mg/L以下，再生區(qū)鈣離子平均濃度為6.3g/L左右。關鍵詞：模擬移動床離子交換斜發(fā)沸石含鈣廢水沸石再生IABSTRACTThehighconcentrationofcalciuminthewaterwill
5、increasethewaterhardness,whichhasanegativeeffectondomesticwater,butalsodirectlyaffecttheequipmentsservelifeandthenormalutilizationoffacilities.Therefore,ahigh-efficiencymethodfortheremovingofcalciumismeaningfulandhasimportantguidingsignificance.Inthispaper,thesimulatedmovingbedtechnolog
6、y(SMB)wereusedtotreatthecalcium-containingwastewaterforthecalciummassconcentrationof2000mg/L,withthenaturalclinoptiloliteasionexchanger,thesodiumsulfatesolutionasregeneratingagent.Firstly,theclinoptiloliteweremodifiedtoNa-pretreatedzeolitethroughthesodiumchloridesolution,whichincreasedt
7、headsorptioncapacityofcalcium.Thermodynamicsexperimentandkineticswerecarriedout.TheresultsshowedthatthethermodynamicdataweremorefittedtoLangmuirisothermmodel,whichisaspontaneousandentropyincreaseendothermicreactionprocesswhileadsorptionkineticsdatapreferablyfollowedthepseudo-se
