垂直流人工湿地LDHs覆膜改性沸石基质净化效果研究
本文关键词: 垂直流人工湿地 沸石基质 LDHs 覆膜改性 氮 磷 有机物 出处:《武汉理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:针对垂直流人工湿地LDHs覆膜改性沸石基质对有机物、氮、磷的净化效果进行研究,以构建的模拟垂直流人工湿地小试系统为基础,采用武汉市沙湖污水处理厂细格栅前进水为实验原水,进行了为期一年的沸石基质改性及其净化效果实验研究。通过LDHs覆膜改性沸石基质对水体中主要污染物净化效果的分析,为基质的选择、改性方式的选择及改性基质净化机理的研究提供理论依据。本研究包括两部分内容:沸石基质改性实验;模拟垂直流人工湿地系统对污水的净化实验。主要研究成果如下:1、通过扫描电镜图观察LDHs覆膜改性基质的表面特征,通过X射线荧光光谱仪法观察改性前后沸石的组成成分,证明LDHs成功覆膜;2、通过对有机物、氮、磷去除效果的净化实验结果可知,改性基质对磷的去除效果较为明显,而对有机物和氮的去除效果次之;3、根据对净化实验结果的分析可以判断,沸石对有机物的去除机理应为化学吸附和生物吸附,沸石对氮的去除机理为微生物的硝化和反硝化作用,沸石对磷的去除机理为物理拦截、微生物吸附以及离子交换;4、从不同粒径沸石对各种污染物指标的净化效果综合来看:小粒径㧐中粒径㧐大粒径;5、9种不同类型LDHs改性的沸石基质对各种污染物的净化效果各不相同,其中对有机物处理效果较好是中粒径的Co Ca-LDHs;改性沸石对总氮的处理效果较好的是小粒径的Fe Mg-LDHs和中、大粒径的Co Ca-LDHs;改性沸石对氨氮的处理效果较好的是小、中粒径的Fe Mg-LDHs和大粒径的Al Ca-LDHs;改性沸石对总磷的处理效果较好的是小粒径的Fe Zn-LDHs;改性沸石对磷酸盐的处理效果较好的是各种粒径沸石中含有Zn2+的改性基质。我们可针对不同水质选择不同粒径的原始基质以及不同金属离子搭配的LDHs改性类型进行基质改性,以达到最佳的净化效果。
[Abstract]:The purification effect of LDHs modified zeolite matrix on organic nitrogen and phosphorus in vertical flow constructed wetland was studied based on the simulated vertical flow constructed wetland small scale test system. The fine grid forward water of Shahu sewage treatment plant in Wuhan was used as the experimental raw water. The modification of zeolite matrix and its purifying effect were studied for one year. Through the analysis of the purifying effect of LDHs coated zeolite matrix on the main pollutants in the water body, the selection of the matrix was carried out. The selection of modification methods and the study of purification mechanism of modified matrix provide theoretical basis. This research includes two parts: zeolite matrix modification experiment; The main research results are as follows: 1. The surface characteristics of LDHs film coated modified matrix were observed by scanning electron microscope (SEM). The composition of zeolite before and after modification was observed by X-ray fluorescence spectrometer. It was proved that LDHs was successfully coated. 2. The results of purifying the removal efficiency of organic matter, nitrogen and phosphorus show that the removal effect of the modified substrate is obvious, and the removal effect of organic matter and nitrogen is the second. 3According to the analysis of the results of purification experiment, it can be concluded that the removal mechanism of organic matter by zeolite should be chemisorption and biosorption, and the removal mechanism of nitrogen by zeolite is nitrification and denitrification of microorganisms. The removal mechanism of phosphorus by zeolite is physical interception, microbial adsorption and ion exchange. 4. According to the purifying effect of zeolites with different particle sizes on various pollutant indexes: small particle size? Medium size? Large particle size; (5) 9 kinds of zeolite matrix modified by LDHs have different purifying effects on various pollutants, among them, the best treatment effect for organic matter is Co Ca-LDHs with medium particle size. The effect of modified zeolite on the treatment of total nitrogen is better than that of Fe Mg-LDHs with small particle size and Co Ca-LDHs with medium and large particle size. The effect of modified zeolite on ammonia nitrogen treatment is small, medium size Fe Mg-LDHs and large particle size Al Ca-LDHs. The effect of modified zeolite on the treatment of total phosphorus is better than that of small particle size Fe Zn-LDHs. The effect of modified zeolites on phosphate treatment is better than that of zeolites with various particle sizes containing Zn2. We can select the original matrix with different particle size and the modified type of LDHs with different metal ions for different water quality. To achieve the best purification effect.
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X703
【参考文献】
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,本文编号:1454356
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