利用钛盐除藻污泥制备TiO 2 纳米材料及其光催化性能研究

发布时间：2023-08-10 16:24

　　近年来,通过工业废水和生活污水排入水体中的大量的N、P等营养物质使水体富营养化,导致藻类过度生长,从而引发藻类污染。混凝作为一种常规的水处理手段被广泛应用于含藻微污染地表水的处理。目前传统的铝盐和铁盐混凝剂存在以下几个明显的缺点:首先,铝盐混凝出水的残余铝潜在的生物毒性较高;其次,铁盐混凝出水的色度较高;再者,经混凝处理后产生的大量化学污泥需要得到合适的处理,不合理的处置不但会增加处理成本还会对环境造成二次污染。这些问题的存在都在一定程度上制约了传统混凝剂在水处理中的应用。本论文基于新兴的钛盐混凝剂在水处理和资源回用过程中广阔的应用前景而展开研究,探究了聚合氯化钛和聚合硫酸钛处理模拟含藻地表水的混凝效果,并对混凝后产生的污泥进行回收再利用。具体内容如下:(1)对比了聚合氯化钛和聚合硫酸钛与传统混凝剂聚合氯化铝和聚合硫酸铁处理模拟含藻水的混凝效果。结果表明,聚合钛盐絮凝剂在同时去除藻类和有机物方面明显优于传统的聚合铝盐、铁盐混凝剂。聚合氯化钛在高效除藻(95%)的同时,对有机物的去除率高达62%;(2)通过高温煅烧法成功地从钛盐混凝后产生的除藻污泥中回收制备了TiO2纳米球材料。结果表明...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究概述
        1.2.1 钛基混凝剂
        1.2.2 含藻地表水的处理
        1.2.3 含藻污泥的处理
    1.3 本研究拟解决的关键问题及研究内容
        1.3.1 拟解决的关键问题
        1.3.2 研究内容和技术路线
第二章 聚合钛盐混凝剂处理模拟含藻水的混凝效果研究及作用机制
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 实验药品与仪器
        2.1.2 混凝剂的制备
        2.1.3 实验水样
        2.1.4 混凝实验步骤和测定指标
    2.2 聚合钛盐处理黄河水-铜绿微囊藻模拟含藻水的混凝效果及其作用机制
        2.2.1 混凝剂投加量对模拟含藻水净化效果的影响
        2.2.2 水样初始pH对模拟含藻水净化效果的影响
    2.3 聚合钛盐处理甲子湖水-铜绿微囊藻模拟含藻水的混凝效果及其作用机制
        2.3.1 混凝剂投加量对模拟含藻水净化效果的影响
        2.3.2 水样初始pH对模拟含藻水净化效果的影响
    2.4 本章小结
第三章 回收所得功能性TiO₂纳米球的制备、表征及光催化性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验药品与仪器
        3.1.2 回收所得TiO₂纳米球的制备
        3.1.3 回收所得TiO₂纳米球的表征方法
        3.1.4 回收所得TiO₂纳米球的光催化性能测试
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 回收所得TiO₂纳米球的表征与分析
        3.2.2 回收所得TiO₂纳米球对六价铬/苯酚单一污染物的光催化性能
        3.2.3 外在因素对回收所得TiO₂纳米球光催化还原六价铬和光催化氧化苯酚性能的影响
        3.2.4 回收所得TiO₂纳米球对六价铬和苯酚复合污染物的光催化性能
        3.2.5 回收所得TiO₂纳米球的光催化稳定性
    3.3 本章小结
第四章 回收所得功能性TiO₂纳米花的制备、表征及光催化性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验药品与仪器
        4.1.2 回收所得TiO₂纳米花的制备
        4.1.3 回收所得TiO₂纳米花的表征方法
        4.1.4 回收所得TiO₂纳米花对酚类有机污染物的光催化氧化性能测试
        4.1.5 密度泛函理论计算
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 回收所得TiO₂纳米花的表征与分析
        4.2.2 回收所得TiO₂纳米花对双酚A的光催化氧化性能
        4.2.3 外在因素对回收所得TiO₂纳米花光催化氧化双酚A性能的影响
        4.2.4 回收所得TiO₂纳米花对其他酚类有机污染物的光催化氧化性能
        4.2.5 回收所得TiO₂纳米花光催化氧化双酚A的机理
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3840838