铁系层状双氢氧化物覆膜改性基质的污水净化效果研究
发布时间：2023-01-15 18:36
人工湿地技术作为一种新兴污水生态处理技术,其修建成本较低,易于操作等使其更适合处理农村生活污水。但是人工湿地在运行过程中,基质易饱和。为解决基质易饱和的问题,本研究采用4种Fe系LDHs（层状双氢氧化物）覆膜改性方法对烧结多孔砖和沸石两种基质进行改性,采用吸附动力学模型探究基质的吸附速率和吸附平衡能力,筛选出最佳改性基质运行模拟垂直流人工湿地系统,研究LDHs改性基质对生活污水净化效果的影响。试验设计五组不同水力负荷运行模拟人工湿地,优化水力负荷运行参数,为农村生活污水垂直流人工湿地系统修建提供理论基础。结果表明:（1）经由LDHs覆膜改性,改变了基质表面粗糙程度及内部结构。SEM图谱显示,Ca-Fe烧结多孔砖和Mg-Fe沸石表面附着物质更加丰富。（2）基质改性前后对氨氮的吸附量依次为:Mg-Fe沸石＞Ca-Fe沸石＞Co-Fe沸石＞Zn-Fe沸石＞沸石＞Ca-Fe烧结多孔砖＞Co-Fe烧结多孔砖＞Mg-Fe烧结多孔砖＞Zn-Fe烧结多孔砖＞烧结多孔砖,去除率在73.36%~98.27%。通过Langergren动力学模型,Ca-Fe烧结多孔砖吸附速率最快,实际平衡吸附量为0.2261...
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 人工湿地系统研究进展
1.2.1 人工湿地技术简介
1.2.2 人工湿地污水处理技术研究进展
1.2.3 人工湿地处理农村生活污水存在的问题
1.3 层状双氢氧化物(LDHs)改性及其在污水处理领域的应用
1.3.1 LDHs简介
1.3.2 LDHs在水处理方面的应用
1.4 研究目标、内容和技术路线
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
2 人工湿地基质静态吸附试验研究
2.1 材料与方法
2.1.1 供试材料
2.1.2 LDHs覆膜改性方法
2.1.3 扫描电镜(SEM)样品制备与观察
2.1.4 单一填料吸附试验方法
2.1.5 吸附动力学试验
2.2 结果与分析
2.2.1 基质内部形貌分析
2.2.2 改性前后基质对氨氮的吸附曲线
2.2.3 改性前后基质对总磷的吸附曲线
2.3 小结
3 不同基质结构模拟垂直流人工湿地污水净化研究
3.1 材料与方法
3.1.1 试验进水水质及运行参数
3.1.2 试验装置
3.1.3 水样测定方法
3.2 结果与分析
3.2.1 不同人工湿地系统对总磷的去除效果分析
3.2.2 不同人工湿地系统对氨氮的去除效果分析
3.2.3 不同人工湿地系统对硝态氮的去除效果分析
3.2.4 不同人工湿地系统对总氮的去除效果分析
3.2.5 不同人工湿地系统对COD的去除效果分析
3.3 小结
4 不同水力负荷条件下模拟人工湿地系统处理效果研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验进水水质及运行参数
4.1.2 水样的采集和测定
4.1.3 数据分析方法
4.2 结果与分析
4.2.1 有机物的去除效果分析
4.2.2 总磷的去除效果分析
4.2.3 氨氮的去除效果分析
4.2.4 总氮的去除效果分析
4.3 小结
5 人工湿地处理农村生活污水实例设计
5.1 段甲岭镇概况
5.2 农村生活污水治理现状
5.3 污水处理工艺选择
5.4 主要设计技术参数
5.5 小结
6 讨论与结论
6.1 讨论
6.2 结论
参考文献
在读硕士期间发表的论文
作者简历
在读硕士期间参与的项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工湿地不同基质和粒径对污水净化效果的比较[J]. 赵林丽,邵学新,吴明,姜小三,陆琳莹. 环境科学. 2018(09)
[2]人工湿地处理污水废水技术的研究进展[J]. 王勇,李婷,王冰. 辽宁化工. 2018(03)
[3]不同合成条件对ZnAl-LDHs覆膜改性生物陶粒除磷效果的影响[J]. 向洋,张翔凌,雷雨,方晨佳,袁野,姜应和,徐舟影. 环境科学. 2018(05)
[4]改性层状双氢氧化物的研究进展[J]. 梁良,詹寿发,任锦. 化学工程师. 2017(10)
[5]人工湿地处理生活污水的研究进展[J]. 张朝明. 江西化工. 2017(05)
[6]人工湿地中微生物分布组成研究[J]. 秦赏. 甘肃科技. 2017(09)
[7]层状双氢氧化物的制备性质及应用[J]. 赵仁波,苏荣军,梁爽,代安福. 黑龙江科技信息. 2017(12)
[8]潜流人工湿地基质结构与微生物群落特征的相关性[J]. 李振灵,丁彦礼,白少元,李雪芬,游少鸿,解庆林. 环境科学. 2017(09)
[9]人工湿地污水处理系统分类介绍[J]. 赵宇. 江西化工. 2017(01)
[10]4种湿地植物对人工湿地净化生活污水的影响比较[J]. 刘文杰,许兴原,何欢,祝栋林,胥瑞晨,孙成. 环境工程学报. 2016(11)
博士论文
[1]高效脱氮菌强化人工湿地处理村镇生活污水工艺研究[D]. 邵媛媛.山东大学 2014
[2]基于层状双金属氢氧化物构筑碳纳米复合功能材料及其在水处理中的应用研究[D]. 杨双霞.北京化工大学 2014
[3]城市径流特征与人工湿地处理技术研究[D]. 肖海文.重庆大学 2010
[4]不同基质对垂直流人工湿地处理效果及堵塞影响研究[D]. 张翔凌.中国科学院研究生院（水生生物研究所） 2007
硕士论文
[1]人工湿地基质及植物筛选研究[D]. 肖广敏.河北农业大学 2015
[2]高寒地区不同C/N地下渗滤系统处理分散生活污水研究[D]. 杨铮铮.河北农业大学 2015
[3]低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能研究[D]. 魏清娟.哈尔滨工业大学 2015
[4]水力条件对人工湿地去污效果的影响研究及中试验证[D]. 潘玮.南京大学 2015
[5]垂直流人工湿地LDHs覆膜改性沸石基质净化效果研究[D]. 陈俊杰.武汉理工大学 2015
[6]人工湿地技术在处理农村生活污水中的应用研究[D]. 徐敬亮.南昌大学 2014
[7]垂直流人工湿地改性无烟煤填料净化规律的研究[D]. 刘小婷.武汉理工大学 2014
[8]生物炭对水中氨氮和磷酸盐吸附性能研究[D]. 蒋旭涛.天津大学 2013
[9]有机改性层状双金属氢氧化物对水中染料的吸附[D]. 吴盼盼.山东大学 2013
[10]钴铝双金属氢氧化物的制备及电容性能研究[D]. 房继红.浙江大学 2013
本文编号：3731364
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 人工湿地系统研究进展
1.2.1 人工湿地技术简介
1.2.2 人工湿地污水处理技术研究进展
1.2.3 人工湿地处理农村生活污水存在的问题
1.3 层状双氢氧化物(LDHs)改性及其在污水处理领域的应用
1.3.1 LDHs简介
1.3.2 LDHs在水处理方面的应用
1.4 研究目标、内容和技术路线
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
2 人工湿地基质静态吸附试验研究
2.1 材料与方法
2.1.1 供试材料
2.1.2 LDHs覆膜改性方法
2.1.3 扫描电镜(SEM)样品制备与观察
2.1.4 单一填料吸附试验方法
2.1.5 吸附动力学试验
2.2 结果与分析
2.2.1 基质内部形貌分析
2.2.2 改性前后基质对氨氮的吸附曲线
2.2.3 改性前后基质对总磷的吸附曲线
2.3 小结
3 不同基质结构模拟垂直流人工湿地污水净化研究
3.1 材料与方法
3.1.1 试验进水水质及运行参数
3.1.2 试验装置
3.1.3 水样测定方法
3.2 结果与分析
3.2.1 不同人工湿地系统对总磷的去除效果分析
3.2.2 不同人工湿地系统对氨氮的去除效果分析
3.2.3 不同人工湿地系统对硝态氮的去除效果分析
3.2.4 不同人工湿地系统对总氮的去除效果分析
3.2.5 不同人工湿地系统对COD的去除效果分析
3.3 小结
4 不同水力负荷条件下模拟人工湿地系统处理效果研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验进水水质及运行参数
4.1.2 水样的采集和测定
4.1.3 数据分析方法
4.2 结果与分析
4.2.1 有机物的去除效果分析
4.2.2 总磷的去除效果分析
4.2.3 氨氮的去除效果分析
4.2.4 总氮的去除效果分析
4.3 小结
5 人工湿地处理农村生活污水实例设计
5.1 段甲岭镇概况
5.2 农村生活污水治理现状
5.3 污水处理工艺选择
5.4 主要设计技术参数
5.5 小结
6 讨论与结论
6.1 讨论
6.2 结论
参考文献
在读硕士期间发表的论文
作者简历
在读硕士期间参与的项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工湿地不同基质和粒径对污水净化效果的比较[J]. 赵林丽,邵学新,吴明,姜小三,陆琳莹. 环境科学. 2018(09)
[2]人工湿地处理污水废水技术的研究进展[J]. 王勇,李婷,王冰. 辽宁化工. 2018(03)
[3]不同合成条件对ZnAl-LDHs覆膜改性生物陶粒除磷效果的影响[J]. 向洋,张翔凌,雷雨,方晨佳,袁野,姜应和,徐舟影. 环境科学. 2018(05)
[4]改性层状双氢氧化物的研究进展[J]. 梁良,詹寿发,任锦. 化学工程师. 2017(10)
[5]人工湿地处理生活污水的研究进展[J]. 张朝明. 江西化工. 2017(05)
[6]人工湿地中微生物分布组成研究[J]. 秦赏. 甘肃科技. 2017(09)
[7]层状双氢氧化物的制备性质及应用[J]. 赵仁波,苏荣军,梁爽,代安福. 黑龙江科技信息. 2017(12)
[8]潜流人工湿地基质结构与微生物群落特征的相关性[J]. 李振灵,丁彦礼,白少元,李雪芬,游少鸿,解庆林. 环境科学. 2017(09)
[9]人工湿地污水处理系统分类介绍[J]. 赵宇. 江西化工. 2017(01)
[10]4种湿地植物对人工湿地净化生活污水的影响比较[J]. 刘文杰,许兴原,何欢,祝栋林,胥瑞晨,孙成. 环境工程学报. 2016(11)
博士论文
[1]高效脱氮菌强化人工湿地处理村镇生活污水工艺研究[D]. 邵媛媛.山东大学 2014
[2]基于层状双金属氢氧化物构筑碳纳米复合功能材料及其在水处理中的应用研究[D]. 杨双霞.北京化工大学 2014
[3]城市径流特征与人工湿地处理技术研究[D]. 肖海文.重庆大学 2010
[4]不同基质对垂直流人工湿地处理效果及堵塞影响研究[D]. 张翔凌.中国科学院研究生院（水生生物研究所） 2007
硕士论文
[1]人工湿地基质及植物筛选研究[D]. 肖广敏.河北农业大学 2015
[2]高寒地区不同C/N地下渗滤系统处理分散生活污水研究[D]. 杨铮铮.河北农业大学 2015
[3]低温脱氮菌剂的制备及其强化人工湿地脱氮效能研究[D]. 魏清娟.哈尔滨工业大学 2015
[4]水力条件对人工湿地去污效果的影响研究及中试验证[D]. 潘玮.南京大学 2015
[5]垂直流人工湿地LDHs覆膜改性沸石基质净化效果研究[D]. 陈俊杰.武汉理工大学 2015
[6]人工湿地技术在处理农村生活污水中的应用研究[D]. 徐敬亮.南昌大学 2014
[7]垂直流人工湿地改性无烟煤填料净化规律的研究[D]. 刘小婷.武汉理工大学 2014
[8]生物炭对水中氨氮和磷酸盐吸附性能研究[D]. 蒋旭涛.天津大学 2013
[9]有机改性层状双金属氢氧化物对水中染料的吸附[D]. 吴盼盼.山东大学 2013
[10]钴铝双金属氢氧化物的制备及电容性能研究[D]. 房继红.浙江大学 2013
本文编号：3731364
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