钙/铝改性陶瓷材料的动态吸附除磷性能研究

发布时间：2021-11-25 21:55

　　水体富营养化是目前河流和湖泊面临的主要环境问题,而水体中过量的磷是导致富营养化的主要原因之一。吸附法除磷因其除磷效率高、运行成本低、操作工艺简单等优点而被广泛应用。本研究探讨了柱实验条件下两种粘土类吸附材料的除磷性能。Al/Ca负载粒状粘土吸附剂（Al-GCM和Ca-GCM）分别采用蒙脱石、白云石为骨架材料,并分别添加Al2（SO4）3和贝壳粉改性。通过田口设计方法评价Al-GCM和Ca-GCM在柱反应器中的吸附性能及运行参数（初始磷酸盐浓度和进水流速）对吸附效果的影响。田口设计采用一个三因素三水平的L9正交表。通过对信噪比的分析确定柱反应器的最优运行参数。根据实验结果,柱反应器的最优运行条件为采用Ca-GCM填充（柱高10 cm）,初始磷酸盐浓度为20 mg/L,进水流速为600μL/min。在该条件下,柱反应器运行223 h达到穿透点（1 mg/L）,材料吸附容量为9.12 mg/g。通过方差分析确定各个参数对溶液中磷的吸附效果的影响程度,填充材料对磷吸附效果的影响达到55.5%,初始磷酸盐浓度的影响为35.7%,进水流速的影响仅为8.8%。分别采用Adam’s-Bohart、BD... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 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
        1.1.1 水体富营养化与磷污染
        1.1.2 水体富营养化的现状及危害
        1.1.3 水体富营养化的防治措施
    1.2 常见废水除磷的方法
        1.2.1 生物法
        1.2.2 化学沉淀法
        1.2.3 吸附法
    1.3 常见粘土类吸附剂
        1.3.1 膨润土类
        1.3.2 高岭土类
        1.3.3 沸石类
        1.3.4 蛭石类
        1.3.5 其他种类的粘土吸附剂
        1.3.6 存在的问题
    1.4 研究目的及意义
    1.5 研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
第二章 采用田口方法对吸附材料动态除磷性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料及装置
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验装置
    2.3 吸附材料的制备
        2.3.1 Al（Ⅲ）负载的陶瓷材料的制备
        2.3.2 Ca（Ⅱ）负载的陶瓷材料的制备
    2.4 田口实验设计
        2.4.1 实验规划阶段
        2.4.2 实验执行阶段
        2.4.3 实验数据分析与结果验证
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 穿透曲线分析
        2.5.2 田口分析
        2.5.3 误差分析
        2.5.4 方差分析
    2.6 本章小结
第三章 改性粘土材料动态除磷动力学及机理分析
    3.1 引言
    3.2 柱实验动力学模型介绍
        3.2.1 Adam’s-Bohart模型
        3.2.2 BDST模型
        3.2.3 Thomas模型
        3.2.4 Yoon and Nelson模型
    3.3 柱实验动力学模型拟合分析
        3.3.1 Adam’s-Bohart模型
        3.3.2 BDST模型
        3.3.3 Thomas模型
        3.3.4 Yoon and Nelson模型
    3.4 吸附材料的表征
        3.4.1 Ca-GCM材料表征
        3.4.2 Al-GCM材料表征
        3.4.3 吸附产物分析
    3.5 本章小结
第四章 结论与建议
    4.1 结论
    4.2 建议
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]凹土/聚合氯化铁复合材料处理含磷废水的研究[J]. 彭喜花,陆勇.  硅酸盐通报. 2012(06)
[2]改性凹凸棒土覆盖抑制底泥磷释放的影响和效果[J]. 陈蕾,郑西来,刘杰.  环境科学学报. 2011(09)
[3]化学沉淀法处理超高浓度含磷废水的研究[J]. 兰吉奎,潘涌璋.  工业水处理. 2011(01)
[4]CPB改性沸石对磷酸盐的吸附-解吸性能研究[J]. 林建伟,刘漪,詹艳慧.  环境工程学报. 2010(03)
[5]Phosphate removal from wastewater by model-La（Ⅲ） zeolite adsorbents[J]. BART Hans-Jrg.  Journal of Environmental Sciences. 2008(06)
[6]水体富营养化的形成机理、危害及其防治对策探讨[J]. 王玲玲,沈熠.  环境研究与监测. 2007(04)
[7]Current status and future tendency of lake eutrophication in China[J]. JIN Xiangcan, XU Qiujin & HUANG Changzhu Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China.  Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(S2)
[8]几种粘土矿物和粘粒土壤吸附净化磷素的性能和机理[J]. 袁东海,张孟群,高士祥,尹大强,王连生.  环境化学. 2005(01)
[9]几种粘土矿物和粘土对溶液中磷的吸附效果[J]. 袁东海,高士祥,景丽洁,尹大强,王连生.  农村生态环境. 2004(04)
[10]蒙脱石的结构形态及钠化方法与其微粒助留作用[J]. 刘温霞,王松林,李建文.  中国造纸学报. 2004(01)

硕士论文
[1]三种多孔性复合粘土材料对水中磷的吸附性能研究[D]. 高雅.中国地质大学（北京） 2013



本文编号：3518865