凹土聚氨酯复合多孔材料制备及净水应用研究(附件)
将凹凸棒石、聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯混合发泡，制备了凹土/聚氨酯复合多孔材料，通过吸附实验研究了该材料对溶液中Cu2+的吸附性能。用红外光谱仪（FTIR）对比了凹凸棒石，以及制备的凹土/聚氨酯复合多孔材料的结构差异，以及两者在相同条件下的吸附率差异，最后考察了外界条件对所制备的凹土/聚氨复合多孔材料对于溶液中Cu2+的吸附性能影响，包括溶液pH值，温度，以及吸附时间对吸附率的影响。实验结果表明制得的凹土/聚氨酯复合多孔材料较凹凸棒石和聚氨酯材料对Cu2+有更强的吸附能力，并且吸附完成之后也更易于回收和分离。在室温条件下，此时溶液pH=4.5～5.5，吸附时间为70min时，Cu2+的最高吸附率可达60%。关键词 凹土/聚氨酯，复合多孔材料，Cu2+，吸附
目 录
1 引言 1
1．1 工业废水 1
1.2 重金属废水的处理技术 3
1.3 吸附法在重金属废水的应用 7
1.4 聚氨酯和凹土在重金属废水吸附处理中的应用 10
1.5 本论文的研究目的和内容 10
2 实验 11
2.1 仪器药品 11
2.2 凹土/聚氨酯复合多孔材料的制备 12
2.3 凹土/聚氨酯复合多孔材料的表征 13
2.4 凹土/聚氨酯复合多孔材料对Cu2+的吸附 13
3 结果与讨论 14
3.1 凹土/聚氨酯复合多孔载体的制备 14
3.2 凹土/聚氨酯复合多孔材料红外谱图 17
3.3 凹土/聚氨酯复合多孔材料对Cu 2+的吸附性能研究 18
3.4 经济效益分析 20
结 论 22
致 谢 24
参 考 文 献 25
1 引言
1.1 工业废水
1.1.1 当下重金属废水的现状
当今时代，伴随着社会科学技术的飞速发展，化工行业也随之腾飞，但是伴随着发展的背后，我们面对的现实就是每年大量的工业废水从化工企业排出，工业废水通常包含工艺生产过程中排出的废水和废液，这些工业废水中含有大量的重金属离子以及一些有机物，它们是造成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
环境污染，特别是水污染的重要原因。尤其是在十八大之后的这几年，国家在环境整治方面加强了力度，所以在化工行业，对于工业废水的处理显得更加的重要了。重金属对水体环境的污染主要来自于两个方面，即人为和自然的污染，两者相比较而言，人为污染则是更加主要的污染来源。人类的日常生产和生活活动致使水体环境中的重金属元素的浓度日益增加，对环境的危害日益严重，我国水体的重金属污染问题十分突出[1]。
在庞大的工业废水中，主要的一大类污染源就是重金属离子废水。重金属工业废水主要的来源有电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业废水[2]。重金属废水的组成往往包含很多种组分。生活中常见的重金属废水往往包含有许多的有毒有害物质，同时随着时间的推移，它们很难自发降解，给人们生活带来了危害。许多的重金属废水都悄悄排放到了湖泊当中，对水体造成了污染，使得河流当中的鱼类不断减少，有的甚至濒临灭绝，造成了很大的生态损失。
经济在飞速发展的同时，环境污染问题也变得越来越难以被忽视。我国化工企业的规模不尽相同，大中小型化工企业并存，采用的工艺和日常管理制度也不尽相同，尤其是一些私人开办的小企业存在着各方面的问题，有些工厂的生产技术依旧沿用许多年以前的老工艺，并没有跟上时代的步伐，开发研制和使用新的、高效的技术，工业废水在排放量方面依旧很大，而且污染物也很复杂。种种问题致使我国的化工行业环境治理能力依旧落后于发达国家的水平，依旧处在一个比较低级的阶段，污染十分严重，给环境带来了非常大的伤害[3]。
我国幅员辽阔，境内有许多的湖泊以及丰富的地下水，总水量位居世界前列，但是考虑到我国庞大的人口数量，我国人均水资源占有率却低于世界平均水平，虽然我国在不断倡导人们节约用水，保护水资源，环保治理力度也在不断加强，现实却是大多数淡水储蓄地都已被逐渐破坏。许多企业为了多些利润，节省开支不对污水做处理直接排放或稍微加点处理，会给人们的饮水问题造成很大的隐患[4]。因此，对重金属废水的处理既是保护水资源，尤其是地下水，是我们面临的一个巨大的挑战。
1.1.2 重金属废水的特点
重金属废水中含有的重金属离子在环境中几乎不能自发降解，它只能发生转化和迁移。重金属如果进入水体循环系统当中，它自身具有的放大作用具有高危潜在的风险，如果这些重金属离子在人体内不断聚集起来，最终可能会发生慢性中毒的情况，对人的生命造成极大的危害。重金属对健康的影响通常表现为对神经系统的长期损害，以及对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤及骨骼的破坏[5]。日本的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)究其原因就是由于重金属污染，从而引发的。我们国家和世界上许多的发达国家面临的环境问题的一个主要方面就是水体重金属污染，国内外的许许多多的科研工作者都高度重视对重金属废水的治理。重金属废水一般是指工业生产过程中产生的含有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。据统计，到2012年为止,中国工业废水排放量占总废水的30% 左右，其中，排在前四位的重金属是汞、镉、铅和砷[6]。
重金属废水特点：
1 处理起来较难
重金属废水若采用生化方法处理较难，并且其中还可能含有一些有机物，化学需氧量也很高，而且其稳定性也不是太高，其中含有各种各样的有机物，成分十分复杂，这些因素无形之中加大了处理难度。
2 工业废水量庞大
就我国目前拥有的化工厂而言，其废水排放量是很大的，并且这些废水中常常包含有毒有害的物质，对人类的身体健康危害是很大的。同时我国对于重金属废水的处理也存在一些问题。
首先，对于废水的分类并不是十分的完善，目前所采用的分类方法依旧存在着较多的缺点，在科学技术飞速发展的今天，工业化生产中越来越多的化学元素被应用到其中，造成的污染物也有许多种类，恰巧就是基于以上这些原因，从而给工业废水的治理带来了一系列的困难。
其次，当今我国的科学技术也还有一些局限性，许多尖端的技术依旧被几个发达国家所垄断，因此在处理工业污水时，不仅要面对高昂的回收成本，同时还要接受较低的物质利用率。在处理过程中，大部分资金都用来购买和维修各种各样的国外先进的处理设备，对于研发自己的核心技术这一块还需要加大力度。
目 录
1 引言 1
1．1 工业废水 1
1.2 重金属废水的处理技术 3
1.3 吸附法在重金属废水的应用 7
1.4 聚氨酯和凹土在重金属废水吸附处理中的应用 10
1.5 本论文的研究目的和内容 10
2 实验 11
2.1 仪器药品 11
2.2 凹土/聚氨酯复合多孔材料的制备 12
2.3 凹土/聚氨酯复合多孔材料的表征 13
2.4 凹土/聚氨酯复合多孔材料对Cu2+的吸附 13
3 结果与讨论 14
3.1 凹土/聚氨酯复合多孔载体的制备 14
3.2 凹土/聚氨酯复合多孔材料红外谱图 17
3.3 凹土/聚氨酯复合多孔材料对Cu 2+的吸附性能研究 18
3.4 经济效益分析 20
结 论 22
致 谢 24
参 考 文 献 25
1 引言
1.1 工业废水
1.1.1 当下重金属废水的现状
当今时代，伴随着社会科学技术的飞速发展，化工行业也随之腾飞，但是伴随着发展的背后，我们面对的现实就是每年大量的工业废水从化工企业排出，工业废水通常包含工艺生产过程中排出的废水和废液，这些工业废水中含有大量的重金属离子以及一些有机物，它们是造成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
环境污染，特别是水污染的重要原因。尤其是在十八大之后的这几年，国家在环境整治方面加强了力度，所以在化工行业，对于工业废水的处理显得更加的重要了。重金属对水体环境的污染主要来自于两个方面，即人为和自然的污染，两者相比较而言，人为污染则是更加主要的污染来源。人类的日常生产和生活活动致使水体环境中的重金属元素的浓度日益增加，对环境的危害日益严重，我国水体的重金属污染问题十分突出[1]。
在庞大的工业废水中，主要的一大类污染源就是重金属离子废水。重金属工业废水主要的来源有电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业废水[2]。重金属废水的组成往往包含很多种组分。生活中常见的重金属废水往往包含有许多的有毒有害物质，同时随着时间的推移，它们很难自发降解，给人们生活带来了危害。许多的重金属废水都悄悄排放到了湖泊当中，对水体造成了污染，使得河流当中的鱼类不断减少，有的甚至濒临灭绝，造成了很大的生态损失。
经济在飞速发展的同时，环境污染问题也变得越来越难以被忽视。我国化工企业的规模不尽相同，大中小型化工企业并存，采用的工艺和日常管理制度也不尽相同，尤其是一些私人开办的小企业存在着各方面的问题，有些工厂的生产技术依旧沿用许多年以前的老工艺，并没有跟上时代的步伐，开发研制和使用新的、高效的技术，工业废水在排放量方面依旧很大，而且污染物也很复杂。种种问题致使我国的化工行业环境治理能力依旧落后于发达国家的水平，依旧处在一个比较低级的阶段，污染十分严重，给环境带来了非常大的伤害[3]。
我国幅员辽阔，境内有许多的湖泊以及丰富的地下水，总水量位居世界前列，但是考虑到我国庞大的人口数量，我国人均水资源占有率却低于世界平均水平，虽然我国在不断倡导人们节约用水，保护水资源，环保治理力度也在不断加强，现实却是大多数淡水储蓄地都已被逐渐破坏。许多企业为了多些利润，节省开支不对污水做处理直接排放或稍微加点处理，会给人们的饮水问题造成很大的隐患[4]。因此，对重金属废水的处理既是保护水资源，尤其是地下水，是我们面临的一个巨大的挑战。
1.1.2 重金属废水的特点
重金属废水中含有的重金属离子在环境中几乎不能自发降解，它只能发生转化和迁移。重金属如果进入水体循环系统当中，它自身具有的放大作用具有高危潜在的风险，如果这些重金属离子在人体内不断聚集起来，最终可能会发生慢性中毒的情况，对人的生命造成极大的危害。重金属对健康的影响通常表现为对神经系统的长期损害，以及对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤及骨骼的破坏[5]。日本的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)究其原因就是由于重金属污染，从而引发的。我们国家和世界上许多的发达国家面临的环境问题的一个主要方面就是水体重金属污染，国内外的许许多多的科研工作者都高度重视对重金属废水的治理。重金属废水一般是指工业生产过程中产生的含有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。据统计，到2012年为止,中国工业废水排放量占总废水的30% 左右，其中，排在前四位的重金属是汞、镉、铅和砷[6]。
重金属废水特点：
1 处理起来较难
重金属废水若采用生化方法处理较难，并且其中还可能含有一些有机物，化学需氧量也很高，而且其稳定性也不是太高，其中含有各种各样的有机物，成分十分复杂，这些因素无形之中加大了处理难度。
2 工业废水量庞大
就我国目前拥有的化工厂而言，其废水排放量是很大的，并且这些废水中常常包含有毒有害的物质，对人类的身体健康危害是很大的。同时我国对于重金属废水的处理也存在一些问题。
首先，对于废水的分类并不是十分的完善，目前所采用的分类方法依旧存在着较多的缺点，在科学技术飞速发展的今天，工业化生产中越来越多的化学元素被应用到其中，造成的污染物也有许多种类，恰巧就是基于以上这些原因，从而给工业废水的治理带来了一系列的困难。
其次，当今我国的科学技术也还有一些局限性，许多尖端的技术依旧被几个发达国家所垄断，因此在处理工业污水时，不仅要面对高昂的回收成本，同时还要接受较低的物质利用率。在处理过程中，大部分资金都用来购买和维修各种各样的国外先进的处理设备，对于研发自己的核心技术这一块还需要加大力度。
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