改性活性炭吸附养猪废水厌氧发酵液中Cr（Ⅵ）的试验研究

发布时间：2021-01-19 09:36

　　养猪废水厌氧发酵液作为农业重要的水资源来源,其中含有氮、磷、钾等元素可以作为营养元素被植物吸收利用,亦可以节约水资源,缓解用水紧张。但是,目前许多养殖户在养殖过程中,为了避免畜禽生病、提高其饲料利用率,在饲料中添加一定量重金属,如:铜、锌、铁、砷、铬、铅等。这些元素很难被畜禽消化吸收,绝大部分会通过粪便和尿液被排出体外,如果农田长期灌溉含大量重金属的废水,对土壤、地下水和农作物都会造成危害。为了避免养猪废水厌氧发酵液的危害,去除其中重金属,将氮磷资源化已成为研究热点。本研究采用活性炭吸附法去除养猪废水厌氧发酵液中的重金属,活性炭具有比表面大、孔隙发达、材料易得等优点。为了提高活性炭对重金属的吸附性能,采用柠檬酸对活性炭进行改性,以Cr（Ⅵ）为研究对象,探讨了柠檬酸改性活性炭的表面物理性质和其对Cr（Ⅵ）的吸附效果和吸附机理。论文主要研究内容和结论如下:（1）考察了不同材质的活性炭（煤质、木质、杏壳、椰壳）最佳改性条件。煤质和杏壳的最佳改性浓度为2%柠檬酸,椰壳和木质的最佳改性浓度为4%柠檬酸,改性时间为2h,改性温度为25℃。通过单因素吸附试验,各类改性活性炭在最佳条件下的吸附能力为:... 

【文章来源】：河北工程大学河北省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 养猪废水特点
        1.2.1 养猪废水水质特点
        1.2.2 养猪废水重金属来源
        1.2.3 重金属铬的危害
        1.2.4 铬的存在形式及迁移转化
    1.3 含铬废水的去除方法
        1.3.1 化学沉淀法
        1.3.2 电化学法
        1.3.3 物理化学法
        1.3.4 生物法
        1.3.5 其它方法
    1.4 吸附法去除重金属Cr（Ⅵ）的研究
        1.4.1 吸附法的分类
        1.4.2 吸附剂分类
        1.4.3 活性炭的的概述
        1.4.4 活性炭改性法的研究现状
    1.5 柠檬酸在水处理中的应用
        1.5.1 柠檬酸的介绍
        1.5.2 柠檬酸在重金属废水处理中的应用现状
    1.6 活性炭的再生
        1.6.1 热再生法
        1.6.2 生物再生法
        1.6.3 电化学再生法
        1.6.4 超声波再生法
        1.6.5 化学溶剂再生法
    1.7 研究目的和意义以及主要研究内容
        1.7.1 课题来源
        1.7.2 研究目的和意义
        1.7.3 主要研究内容
        1.7.4 论文研究技术路线
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验试剂与设备
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 化学试剂
        2.1.3 试验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 活性炭的预处理
        2.2.2 活性炭的改性
        2.2.3 吸附试验方法
        2.2.4 重金属溶液的配制及其检测方法
    2.3 活性炭表征方法
        2.3.1 Boehm滴定
        2.3.2 活性炭比表面积和孔径
        2.3.3 傅里叶变换红外光谱分析
        2.3.4 XRD分析
        2.3.5 SEM分析
第3章 柠檬酸改性活性炭的制备及活性炭表征
    3.1 柠檬酸改性活性炭制备影响因素探究
        3.1.1 柠檬酸浓度的影响
        3.1.2 改性时间的影响
        3.1.3 改性温度的影响
    3.2 活性炭表面理化性质表征结果
        3.2.1 Boehm滴定
        3.2.2 活性炭比表面积和孔径分析
        3.2.3 红外光谱分析
        3.2.4 XRD分析
        3.2.5 SEM分析
    3.3 本章小结
第4章 柠檬酸改性活性炭对水中铬（Ⅵ）的吸附研究
    4.1 柠檬酸改性活性炭吸附影响因素探究
        4.1.1 溶液pH值的影响
        4.1.2 溶液初始浓度的影响
        4.1.3 吸附时间的影响
        4.1.4 活性炭投加量的影响
        4.1.5 阴离子强度的影响
    4.2 Cr（Ⅵ）吸附机理的探究
        4.2.1 吸附等温线
        4.2.2 吸附动力学
    4.3 改性活性炭解吸再生试验
        4.3.1 再生剂种类
        4.3.2 再生剂浓度
        4.3.3 解吸时间
    4.4 本章小结
第5章 柠檬酸改性活性炭对养猪废水厌氧发酵液中铬（Ⅵ）的吸附研究
    5.1 柠檬酸改性活性炭吸附养猪废水厌氧发酵液Cr（Ⅵ）影响因素探究
        5.1.1 Cr（Ⅵ）初始浓度的影响
        5.1.2 活性炭投加量的影响
        5.1.3 pH的影响
        5.1.4 吸附时间的影响
    5.2 柠檬酸改性活性炭影响因素对养猪废水厌氧发酵液中氨氮和磷的影响
        5.2.1 Cr（Ⅵ）初始浓度对活性炭吸附氨氮和磷的影响
        5.2.2 活性炭投加量对活性炭吸附氨氮和磷的影响
        5.2.3 pH对活性炭吸附氨氮和磷的影响
    5.3 不同pH条件下Cu（Ⅱ）存在对活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响
    5.4 Cr（Ⅵ）吸附机理的研究
        5.4.1 吸附等温线
        5.4.2 吸附动力学
    5.5 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
作者简介
读硕士学位期间发表的论文和科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响[J]. 范明霞,赵春玲.  化学工程师. 2017(10)
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[3]改性污泥活性炭吸附废水中Cr（Ⅵ）的性能研究[J]. 张珂,郑宾国,程文博,陈超越,李春光.  环境科学与管理. 2017(09)
[4]改性活性炭和改性沸石去除电解锰渣淋洗液中锰离子的研究[J]. 车丽诗,袁毳,雷鸣,王艺康,潘雨齐,龙思斯.  水处理技术. 2017(07)
[5]离子强度、温度和pH值对纳米零价铁富集溶液中Th（Ⅳ）的影响[J]. 李小燕,刘义保,张卫民,张明,李寻,杨波,花榕.  原子能科学技术. 2017(06)
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[7]脂肪胺-硅胶的制备与其吸附Pb（Ⅱ）性能[J]. 钱翌,李少权,武洋.  环境化学. 2017(05)
[8]应用柠檬酸和酶制剂协同减量处理活性污泥[J]. 张宇,李明智,梅荣武,许青兰,王慧荣,韦彦斐.  环境工程学报. 2017(03)
[9]畜禽养殖场沼液重金属含量现状及安全性分析[J]. 杨涛,李建国,陈院华,吕贵芬,谢杰,胡美蓉.  江西农业学报. 2017(02)
[10]松果活性炭对有机染料的吸附[J]. 叶宏萌,李国平,饶瑞晔,袁旭音,张建华,吴维祥.  环境工程学报. 2016(12)

博士论文
[1]水处理用活性炭的微波改性与再生[D]. 邹学权.浙江大学 2008

硕士论文
[1]改性活性炭高效去除废水中Cr（Ⅵ）的研究[D]. 王晓光.山东大学 2016
[2]改性活性炭吸附水中典型重金属的试验研究[D]. 陈莽.重庆大学 2015
[3]活性炭电热再生技术机理性研究[D]. 余银明.杭州电子科技大学 2015
[4]改性活性炭对水中重金属离子的吸附研究[D]. 王雨.苏州科技学院 2015
[5]改性活性炭吸附饮用水中重金属的研究[D]. 冯子妍.清华大学 2014
[6]氧化石墨烯及其复合材料对重金属铜的吸附性能研究[D]. 武文琴.湖南大学 2013
[7]改性活性炭去除水中Cr（Ⅵ）的试验研究[D]. 金政华.昆明理工大学 2013
[8]超声再生吸附饱和活性灰的试验研究[D]. 朱金凤.兰州交通大学 2013
[9]硝酸改性活性炭的制备及其吸附Cu2+、Cr6+的性能研究[D]. 彭芳.浙江工业大学 2012
[10]活性炭对苯酚的吸附及再生的研究[D]. 王福禄.青岛科技大学 2011



本文编号：2986757