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摘 要

本文研究了活性碳纤维（ACF）及经氧化及碱化改性后的ACF对水中Fe(III)离子的去除。探讨了吸附时间、温度和ACF用量等因素吸附的影响。

实验结果表明，ACF对水中Fe(III)离子具有较高的吸附速度，吸附类型为化学吸附，但温度对其吸附能力影响较小。经氧化及碱化改性后的ACF吸附能力有明显提高，吸附能力大小的排序为ACF-O-Nagt;ACF-Ogt;ACF，其中ACF-O-Na对Fe(Ⅲ)的去除率达到74.15%。

关键词: 活性碳纤维 Fe(III) 吸附

ABSTRACT

In this paper, activated carbon fiber (ACF) ACF and oxidized and modified alkalized water removal for Fe (III) ions.We research the effects of adsorption time, temperature and other factors and the amount of adsorption of ACF

Experimental results show that, ACF in water Fe (III) ions have higher adsorption rate and adsorption type chemical adsorption, but the temperature on the adsorption capacity of less affected. The adsorption of the ACF by oxidation or alkalized significantly improved.The sort of adsorption capacity is ACF-O-Nagt; ACF-Ogt; ACF.The removal rate of Fe (ACF-O-Na) was 74.15%.

KEY WORDS: Activated Carbon Fiber; Fe(III); Adsorption

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第一章 前言 1

1.1重金属废水的来源与危害 2

1.1.1重金属废水的来源 2

1.1.2含铁废水的危害 3

1.2重金属废水的处理原理和方法 4

1.2.1化学法 4

1.2.2物理化学法 5

1.3活性碳纤维（ACF）研究现状 6

1.3.1 ACF的概述 6

1.3.2 ACF的结构 7

1.3.3 ACF的表面活性 7

1.4研究目的、意义和内容 8

1.4.1研究目的和意义 8

1.4.2研究思路及内容 8

2.1原料及仪器 10

2.2实验步骤 11

2.2.1 储备液配制 11

2.2.2活性碳纤维的预处理 11

2.2.3 活性碳纤维ACF对Fe(Ⅲ)的去除实验 11

2.2.4改性活性碳纤维ACF对Fe(Ⅲ)的去除实验 12

第三章 实验结果与讨论 14

3.1活性碳纤维ACF对Fe（III）的去除 14

3.1.1 测定Fe(Ⅲ)浓度标准曲线 14

3.1.2 搅拌时间对Fe(Ⅲ) 去除的影响 14

3.1.4 温度对ACF去除Fe(Ⅲ)的影响 16

3.2改性活性碳纤维ACF-O对Fe(Ⅲ) 去除的影响 17

3.3改性活性碳纤维ACF-O-Na对Fe(Ⅲ) 去除的影响 18

3.4几种活性碳纤维对Fe(Ⅲ) 去除的影响 19

第四章 结论 20

参考文献 21

致 谢 24

第一章 前言

近年来我国国民经济迅猛发展，人民的生活水平也不断提高，但随之而产生的各种副作用也越发突出，环境问题尤其严重。各种工业以及农业的发展在促进国家GDP增长的同时，向人类生活的环境投放的污染物也越来越多，超出了环境的负荷，导致全球三大危机(生态破坏、资源短缺、环境污染)的出现。通常环境中的大气、土壤、水等具有稀释、扩散以及生物降解和氧化还原等作用，也就是通常所说的环境自净能力，它能够使部分污染物浓度降低，从而减少对环境的毒害作用；但是毕竟自净能力是有限的，若是人类不加限制的向环境排放超过其自净能力的污染物，人类的健康就会受到很大的危害，这就是所谓的环境污染。环境污染会直接或者间接地破坏生态系统，危害人类社会。环境污染中对人类危害最大的当属水污染，它主要是指人类通过自己的日常生产、生活直接或者间接地向自然水体中排放大量的污染物质，使被排放的水体发生物理、化学或者生物性质的改变，以致不能继续被人类正常利用，对人类的身体健康甚至人类的生存造成威胁。

水是人类社会中一种非常宝贵的自然资源，是人类的生存之源、社会的发展之本，它在我们的生活以及社会的发展中发挥着极其重要的作用，没有任何一种物质可以取代。但是由于人口迅速增长、工业污染严重以及人类的过度索取和浪费，整个世界的淡水资源越来越贫乏，严重的缺水危机正在向人类发起挑战。虽然很早就被冠以地大物博的称号，但是我国却在水资源方面严重短缺。水资源在总量上虽然占世界的第6位，但是人均水平上却很低，只有916m³，占世界总人均淡水占有量的1/4，挤身世界13个贫水国家之列。更为严峻的水资源形势发生在我国的各个城市中，总缺水量达到了每年58亿立方米。我国共有670多个城市，其中存在不同程度的缺水现象的就有一半以上，甚至有110多个城市缺水现象严重，已经不能进行正常的工业生产，导致每年工业损失量达到了 2300亿元^[1]。

水资源短缺已经成为我国生存发展的重大隐患，环境污染更加重了我国的缺水问题。迄今为止，我国每年排放的废水的总量约为557亿立方米，而这些废水中又有很大程度上是工业废水(每年约246亿立方米)，导致工业废水成为我国水污染现象发生的主要原因，尤其是重金属、染料废水以及各种含有酷类物质的废水，它们对人类水环境的危害最为严重^[2]。与此同时，除了工业污染以外，农业生产过程中也逐渐出现了一些新的污染物质(如农药、化肥等)。不管是工业还是农业，它们的发展在很大程度上促进了国家经济的发展，但是给人类带来的负面影响也越来越严重，最为显著的标志就是近年来发生的越来越多的水污染事件:太湖的蓝藻事件、松花江的水污染事件等等。社会的发展不仅仅需要取得经济上的提高，更需要营造一个安全、健康的人类生活环境，因此水污染现象必须引起我们社会各界的高度重视，如何寻求一种高效环保的污水治理办法，是我们现在环保工作着工作的重中之重，必须放在工作的第一位。

1.1重金属废水的来源与危害

1.1.1重金属废水的来源

重金属废水来源于电镀、制革、燃料、冶金、采矿、化工等行业。如矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业的废水。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而异，差异很大。含重金属离子的废水如果未经处理就排放到自然环境中，将严重地危害人类和各类生物赖以生存所需的水资源。重金属废水有如下特点^[3]:

(1)毒性强、可持续。大部分重金属废水都具有一定的毒性，在浓度很低的情况下都能对人类造成极大的危害。

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