改性活性炭对水中硝酸盐和磷酸盐的吸附作用研究

发布时间：2022-12-17 23:42

　　硝酸盐和磷酸盐污染已成为全球关注的问题。水体中的硝酸盐和磷酸盐不仅是富营养化的重要因素,在水体中的过量存在也严重危害到人体健康。因此,含硝酸盐和磷酸盐废水排入水体之前对其进行处理,对于控制水体中硝酸盐和磷酸盐浓度过高而言是非常重要的。活性炭作为一种传统吸附剂在水处理中应用广泛,但活性炭本身对硝酸盐和磷酸盐几乎没有去除能力。本研究采用不同方法对活性炭进行改性,制备了氯化十六烷基吡啶改性活性炭（CPC-AC）、十六烷基三甲基氯化铵改性活性炭（CTAC-AC）、镧-十六烷基三甲基氯化铵改性活性炭（La-CTAC-AC）和锆-十六烷基三甲基氯化铵改性活性炭（Zr-CTAC-AC）这四种材料,考察了CPCAC和CTAC-AC这两种改性活性炭对水中硝酸盐的吸附作用,考察了La-CTACAC和Zr-CTAC-AC这两种改性活性炭对水中硝酸盐和磷酸盐的吸附作用,并探讨了相关的吸附去除机制。研究了氯化十六烷基吡啶（CPC）改性活性炭（CPC-AC）对水中硝酸盐的吸附,结果表明,CPC-AC对水中硝酸盐的吸附能力明显高于未改性的活性炭。CPCAC对水中硝酸盐的吸附能力随着CPC负载量的增加而增加。CPC-... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 硝酸盐和磷酸盐去除技术研究进展
        1.2.1 水中硝酸盐去除技术
            1.2.1.1 生物反硝化法
            1.2.1.2 化学还原法
            1.2.1.3 反渗透法
            1.2.1.4 电渗析法
            1.2.1.5 吸附法
            1.2.1.6 废水中硝酸盐去除技术比较分析
        1.2.2 水中磷酸盐去除技术
            1.2.2.1 生物法
            1.2.2.2 化学沉淀法
            1.2.2.3 膜分离法
            1.2.2.4 吸附法
            1.2.2.5 废水中磷酸盐去除技术比较分析
    1.3 活性炭及其改性的研究进展
        1.3.1 氧化改性
        1.3.2 还原改性
        1.3.3 酸碱改性
        1.3.4 载体改性
        1.3.5 表面活性剂改性活性炭
    1.4 研究思路和研究内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
第二章 材料与方法
    2.1 实验材料与仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 活性炭的改性
        2.2.2 原始和改性活性炭材料表征
        2.2.3 批量吸附实验及数据处理
            2.2.3.1 吸附-解吸实验
            2.2.3.2 吸附动力学模型
            2.2.3.3 等温吸附模型
第三章 氯化十六烷基吡啶（CPC）改性活性炭对水中硝酸盐的吸附作用
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 CPC改性活性炭的制备
        3.2.3 吸附实验
        3.2.4 解吸实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 活性炭对CPC的固定能力
        3.3.2 CPC负载量对CPC改性活性炭吸附硝酸盐的影响
        3.3.3 吸附剂投加量对CPC改性活性炭吸附硝酸盐的影响
        3.3.4 吸附动力学
        3.3.5 吸附等温线
        3.3.6 反应温度和溶液pH的影响
        3.3.7 离子强度的影响
        3.3.8 溶液共存阴离子的影响
        3.3.9 CPC改性活性炭的再生研究
    3.4 结论
第四章 十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）改性活性炭对水中硝酸盐的吸附作用
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 CTAC改性活性炭的制备
        4.2.3 吸附实验
        4.2.4 解吸实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 活性炭对CTAC的固定能力
        4.3.2 吸附剂投加量对CTAC-AC吸附水中硝酸盐的影响
        4.3.3 吸附动力学
        4.3.4 吸附等温线
        4.3.5 pH对硝酸盐吸附的影响
        4.3.6 阴离子共存影响
        4.3.7 解吸实验
    4.4 实验结论
第五章 镧-十六烷基三甲基氯化铵（La-CTAC）改性活性炭吸附水中硝酸盐和磷酸盐
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 La-CTAC改性活性炭的制备和表征
        5.2.2 吸附实验
        5.2.3 解吸实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 吸附材料表征
        5.3.2 吸附剂投加量对La-CTAC改性活性炭吸附硝酸盐和磷酸盐的的影响
        5.3.3 吸附动力学
        5.3.4 吸附等温线
        5.3.5 pH对La-CTAC改性活性炭吸附硝酸盐和磷酸盐的影响
        5.3.6 共存阴离子对La-CTAC改性活性炭吸附硝酸盐和磷酸盐的影响
        5.3.7 共存硝酸盐和磷酸盐对吸附的影响
        5.3.8 再生研究
    5.4 结论
第六章 锆-十六烷基三甲基氯化铵（Zr-CTAC）改性活性炭吸附水中硝酸盐和磷酸盐
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 Zr-CTAC改性活性炭的制备和表征
        6.2.2 吸附实验
        6.2.3 解吸实验
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 Zr-CTAC改性活性炭表征
        6.3.2 吸附剂投加量对Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸盐和磷酸盐的影响
        6.3.3 吸附动力学
        6.3.4 吸附等温线
        6.3.5 pH对Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸盐和磷酸盐的影响
        6.3.6 共存阴离子对Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸盐和磷酸盐的影响
        6.3.7 共存硝酸盐和磷酸盐对吸附的影响
        6.3.8 再生研究
    6.4 结论
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3720884