海藻酸对鸟粪石结晶的影响及机理
发布时间：2021-08-28 12:07
鸟粪石结晶沉淀法回收污泥中磷,不仅可以避免磷过量排放而引起的水体富营养化问题;同时回收的鸟粪石晶体是一种良好的缓释肥,可替代磷肥运用于农业生产,从而有效地缓解当前磷资源短缺问题。然而,污泥中的有机物特别是大量的胞外聚合物对鸟粪石结晶将会产生一定的影响。迄今为止,还没有针对胞外聚合物影响鸟粪石结晶的研究报道。由于污泥中胞外聚合物结构和成分的复杂性和不确定性,需要用性质类似的模拟化合物作为替代物进行研究。本研究拟采用恒pH、恒组分法进行鸟粪石结晶实验,在晶种、反应浓度、pH和离子强度等单因素条件下,考察了海藻酸对鸟粪石结晶抑制的影响;结合SEM、XRD、FTIR、TG-DSC和XPS测试技术,解析了海藻酸抑制鸟粪石结晶的作用机制。为了理解海藻酸在鸟粪石表面的吸附行为,开展鸟粪石对海藻酸的等温吸附实验,考察了不同实验条件对鸟粪石吸附作用的影响;通过构建鸟粪石表面络合模型和分子动力学模型,从微观角度揭示了海藻酸在鸟粪石晶面上的吸附机理。研究成果为有机污染的实际废水/废弃物中高效地回收鸟粪石晶体提供理论和技术支撑。具体取得了以下创新成果:海藻酸对鸟粪石晶体生长速率起到明显地抑制作用。投加晶种、降...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
pH对鸟粪石结晶产物中物相的影响(Leeetal.,2003)
处在过饱和状态，能自发结晶沉淀。按饱和度大小反应液一般可分为三个状态即稳定区(stable zone)、亚稳定区(metastable zone)和不稳定区(labile zone)，详见图1.3(Ohlinger et al., 1998)。稳定区是指当反应液中鸟粪石饱和度处于非饱和状态，此时没有鸟粪石晶体成核和生长；当晶体投加到反应液时会主动溶解，直至鸟达到平衡。不稳定区是指溶液处于过饱和状态，能够自发而快速地析出晶体。而亚稳定区则介于前两者之间区域，其数值处于鸟粪石溶解度曲线与过饱和度曲线之间。要想获得较大、有规则形态的晶体，一般需要使溶液处于亚稳定态区。反应液在这一区域，鸟粪石不易自发结晶，需要投加适量的晶种来诱导其结晶。图 1.3 鸟粪石结晶的亚稳态区(Ohlinger et al., 1998)Fig 1.3 The Metastable Zone of struvite crystallization (Ohlinger et al., 1998)一般来说，反应液中鸟粪石过饱和度的提高可以缩短鸟粪石结晶的诱导时间和加快鸟粪石结晶生长。BouropoulosandKoutsouks(2000)指出，当pH值从8.0上升到8.5时
(b) EDS 图图 1.4 酸预处理时鸟粪石的 SEM-EDS 图Fig 1.4 SEM-EDS of struvite crystals by acid pretreatment(a) SEM 图
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸碱预处理对鸟粪石结晶产物性质的影响[J]. 韦林,洪天求,李如忠,张强. 水处理技术. 2017(09)
[2]鸟粪石结晶成粒技术回收污泥液中磷的中试研究[J]. 吴健,平倩,李咏梅. 中国环境科学. 2017(03)
[3]Study on the mechanism of copper-ammonia complex decomposition in struvite formation process and enhanced ammonia and copper removal[J]. Cong Peng,Liyuan Chai,Chongjian Tang,Xiaobo Min,Yuxia Song,Chengshan Duan,Cheng Yu. Journal of Environmental Sciences. 2017(01)
[4]反硝化脱氮除磷-侧流磷回收工艺效能[J]. 邹海明,吕锡武. 农业工程学报. 2016(10)
[5]低磷浓度下鸟粪石结晶成粒及反应器流态模拟[J]. 杨露,平倩,李咏梅. 中国环境科学. 2016(04)
[6]富磷污泥厌氧发酵过程中乙酸浓度对磷释放的影响[J]. 陈文玲,王如意,李咏梅. 中国环境科学. 2015(06)
[7]同时回收氮磷提高碱性发酵污泥脱水性能的机制研究[J]. 张超,陈银广,顾国维. 环境科学. 2013(04)
[8]酸碱法预处理低有机质污泥的效果研究及条件优化[J]. 陈汉龙,严媛媛,何群彪,戴晓虎,周琪. 环境科学学报. 2013(02)
[9]工艺条件对磷回收过程中鸟粪石沉淀颗粒粒径的影响[J]. 李超群,林木兰,林金清. 环境工程学报. 2012(03)
[10]共存杂质对磷酸铵镁结晶法回收磷的影响研究[J]. 陶飞飞,田晴,李方,杨波. 环境工程学报. 2011(11)
博士论文
[1]剩余污泥碱性发酵产生的短链脂肪酸作为生物脱氮除磷碳源的研究[D]. 佟娟.同济大学 2008
本文编号：3368484
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
pH对鸟粪石结晶产物中物相的影响(Leeetal.,2003)
处在过饱和状态，能自发结晶沉淀。按饱和度大小反应液一般可分为三个状态即稳定区(stable zone)、亚稳定区(metastable zone)和不稳定区(labile zone)，详见图1.3(Ohlinger et al., 1998)。稳定区是指当反应液中鸟粪石饱和度处于非饱和状态，此时没有鸟粪石晶体成核和生长；当晶体投加到反应液时会主动溶解，直至鸟达到平衡。不稳定区是指溶液处于过饱和状态，能够自发而快速地析出晶体。而亚稳定区则介于前两者之间区域，其数值处于鸟粪石溶解度曲线与过饱和度曲线之间。要想获得较大、有规则形态的晶体，一般需要使溶液处于亚稳定态区。反应液在这一区域，鸟粪石不易自发结晶，需要投加适量的晶种来诱导其结晶。图 1.3 鸟粪石结晶的亚稳态区(Ohlinger et al., 1998)Fig 1.3 The Metastable Zone of struvite crystallization (Ohlinger et al., 1998)一般来说，反应液中鸟粪石过饱和度的提高可以缩短鸟粪石结晶的诱导时间和加快鸟粪石结晶生长。BouropoulosandKoutsouks(2000)指出，当pH值从8.0上升到8.5时
(b) EDS 图图 1.4 酸预处理时鸟粪石的 SEM-EDS 图Fig 1.4 SEM-EDS of struvite crystals by acid pretreatment(a) SEM 图
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸碱预处理对鸟粪石结晶产物性质的影响[J]. 韦林,洪天求,李如忠,张强. 水处理技术. 2017(09)
[2]鸟粪石结晶成粒技术回收污泥液中磷的中试研究[J]. 吴健,平倩,李咏梅. 中国环境科学. 2017(03)
[3]Study on the mechanism of copper-ammonia complex decomposition in struvite formation process and enhanced ammonia and copper removal[J]. Cong Peng,Liyuan Chai,Chongjian Tang,Xiaobo Min,Yuxia Song,Chengshan Duan,Cheng Yu. Journal of Environmental Sciences. 2017(01)
[4]反硝化脱氮除磷-侧流磷回收工艺效能[J]. 邹海明,吕锡武. 农业工程学报. 2016(10)
[5]低磷浓度下鸟粪石结晶成粒及反应器流态模拟[J]. 杨露,平倩,李咏梅. 中国环境科学. 2016(04)
[6]富磷污泥厌氧发酵过程中乙酸浓度对磷释放的影响[J]. 陈文玲,王如意,李咏梅. 中国环境科学. 2015(06)
[7]同时回收氮磷提高碱性发酵污泥脱水性能的机制研究[J]. 张超,陈银广,顾国维. 环境科学. 2013(04)
[8]酸碱法预处理低有机质污泥的效果研究及条件优化[J]. 陈汉龙,严媛媛,何群彪,戴晓虎,周琪. 环境科学学报. 2013(02)
[9]工艺条件对磷回收过程中鸟粪石沉淀颗粒粒径的影响[J]. 李超群,林木兰,林金清. 环境工程学报. 2012(03)
[10]共存杂质对磷酸铵镁结晶法回收磷的影响研究[J]. 陶飞飞,田晴,李方,杨波. 环境工程学报. 2011(11)
博士论文
[1]剩余污泥碱性发酵产生的短链脂肪酸作为生物脱氮除磷碳源的研究[D]. 佟娟.同济大学 2008
本文编号：3368484
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