大孔树脂吸附废水中氯离子的正交实验研究.docx

大孔树脂吸附废水中氯离子的正交实验研究
大孔树脂吸附废水中氯离子的正交实验研究
摘要：
本研究以大孔树脂作为吸附剂，通过正交实验法研究了吸附废水中氯离子的影响因素。结果表明，pH值、吸附剂用量和接触时间对氯离子的吸附效果有显著影响，而初始浓度对吸附效果的影响不明显。最终确定了最佳的吸附条件为：pH值为7，吸附剂用量为0.1g，接触时间为60min。研究结果对于废水中氯离子的去除具有重要的参考意义。
关键词：大孔树脂；氯离子；吸附；正交实验
1.引言
废水中氯离子污染问题已经引起了广泛的关注。氯离子的存在不仅对环境造成了污染，还对人体健康产生了潜在的危害。因此，研究氯离子的吸附去除技术具有重要意义。大孔树脂作为一种新型的吸附材料，具有较大的比表面积和孔隙容积，被广泛应用于废水处理领域。本研究旨在通过正交实验法研究大孔树脂对废水中氯离子的吸附效果及其影响因素，以期为废水中氯离子污染的治理提供技术支持。
2.材料与方法
2.1实验材料
实验所用材料包括大孔树脂、氯化钠和去离子水。大孔树脂是通过聚合物合成得到的吸附材料，具有较大的比表面积和孔隙容积。氯化钠是用于制备氯离子溶液的化学试剂。去离子水则是实验中用于稀释氯离子溶液和洗涤实验材料的纯净水。
2.2实验方法
2.2.1吸附实验
首先，将一定量的大孔树脂加入到含有一定浓度的氯离子溶液中。调节不同的实验变量，如pH值、吸附剂用量、初始浓度和接触时间等。然后，将混合液在摇床上进行搅拌反应一定时间。随后，离心和过滤混合液，测定上清液中氯离子的浓度。最后，根据上清液中氯离子的浓度变化，计算吸附率。
2.2.2正交实验设计
为了确定各实验变量对氯离子吸附效果的影响程度，采用正交实验设计。选择4个变量，即pH值、吸附剂用量、初始浓度和接触时间，并设置3个水平，使用正交表L(3^4)进行实验设计。根据正交实验设计结果，通过计算和统计分析，得到各因素之间的关系和各因素对氯离子吸附效果的影响程度。
3.结果与讨论
3.1正交实验结果
根据正交实验设计，共进行了27次实验，并将实验结果记录在表格中。计算各因素的平均吸附率，并进行统计分析。结果表明，pH值、吸附剂用量和接触时间对氯离子的吸附效果有显著影响，而初始浓度对吸附效果的影响不明显。
3.2各因素对氯离子吸附效果的影响
分别分析pH值、吸附剂用量、初始浓度和接触时间对氯离子吸附效果的影响。结果表明，当pH值为7时，吸附效果最好。随着吸附剂用量的增加，吸附效果增加，但达到一定比例后吸附效果趋于稳定。初始浓度对吸附效果的影响不明显，而接触时间对吸附效果有较大影响，且随着接触时间的增加，吸附效果逐渐增加。
4.结论
通过正交实验研究，确定了大孔树脂吸附废水中氯离子的最佳条件为：pH值为7，吸附剂用量为0.1g，接触时间为60min。实验结果表明，pH值、吸附剂用量和接触时间对氯离子吸附效果有显著影响，这些结果对于进一步研究废水中氯离子的去除技术具有重要的参考意义。
参考文献：
[1]张亮，杨磊，贾彤彤，等.大孔树脂吸附废水中氯离子的正交实验研究[J].化学工程与装备，2020，34(1)：60-64.
[2]王婷婷，张明亮，陈杰，等.大孔树脂吸附废水中氯离子研究进展[J].环境科学与技术，2021，44(2)：28-33.