金属锆/壳聚糖/膨润土复合物去除水体中氮磷的研究
发布时间：2023-09-29 01:30
源自于工业、农业和生活中大量富含氮磷的污水排入水体,引起水体的富营养化。眼前当务之急就是要找到行之有效的方法降低氮磷的排放浓度,使之达到国家规定的排放标准。传统脱氮除磷主要采用物理法、化学法和生物法。生物法成本相对较低,但稳定性差,且容易受到外界环境的影响。吸附法因其高效快捷、无二次污染、可实现氮磷资源的回收等优点,正受到世界各国的普遍关注。壳聚糖(CTS)是自然界中第二大可再生资源,被广泛地用于处理阴离子污染物,但其性质不稳定,本课题制备了两种成本低廉、性能优良的吸附剂,分别用于氮磷的吸附。以壳聚糖季铵盐(HACC)为基体,引入Zr(IV)对其进行负载支撑,形成空间立体结构,然后加入BT进行进行插层交联,制备出交联HACC/Zr(IV)/BT复合物,用于去除水体中的磷酸根。将CTS加入预先制备好的Zr(IV)/BT复合物中,并用GLA进行交联得到交联CTS/Zr(IV)/BT复合物,将其用于去除水体中的硝酸盐氮。利用FTIR、XRD和SEM技术分别对两种吸附剂进行表征,并对两种吸附剂的制备条件、吸附性能及吸附机理等进行探究,同时考察了投加量、氮磷的初始浓度、pH值、共存阴离子、吸附时...
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 水体氮磷污染的现状
1.2 氮磷污染治理现状
1.2.1 硝酸盐氮污染治理现状
1.2.2 磷污染治理现状
1.3 壳聚糖特性及吸附氮磷的研究现状
1.3.1 壳聚糖特性
1.3.2 改性壳聚糖吸附氮磷的研究现状
1.4 壳聚糖季铵盐特性及其吸附性能的研究现状
1.4.1 壳聚糖季铵盐特性
1.4.2 改性壳聚糖季铵盐吸附性能的研究现状
1.5 锆的特性及其吸附氮磷的研究现状
1.5.1 Zr(IV)的特性
1.5.2 Zr(IV)作改性材料吸附氮磷的研究现状
1.6 膨润土特性及其吸附氮磷的研究现状
1.6.1 膨润土特性
1.6.2 改性膨润土吸附氮磷的研究现状
1.7 本课题的研究思路
1.8 研究目的与内容
1.8.1 研究目的
1.8.2 研究内容
第二章 试验材料与方法
2.1 试验试剂与仪器
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验仪器
2.2 方法与步骤
2.2.1 表征方法
2.2.2 溶液的配制
2.2.3 吸附试验
2.2.4 吸附等温线
2.2.5 热力学方程
2.2.6 吸附剂的解析与再生
2.3 本章小结
第三章 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物吸附水中的磷酸根
3.1 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的制备及优化
3.1.1 交联剂种类的确定
3.1.2 交联时间的确定
3.1.3 Zr(IV)投加量的确定
3.2 对交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的表征
3.2.1 场扫描电镜分析
3.2.2 红外光谱分析
3.2.3 X射线衍射分析
3.3 影响磷酸根吸附效果的因素
3.3.1 吸附剂投加量的影响
3.3.2 磷酸根浓度的影响
3.3.3 溶液pH值的影响
3.3.4 共存阴离子的影响
3.3.5 吸附时间的影响
3.4 模型分析
3.4.1 动力学方程
3.4.2 动力学模型研究
3.4.3 吸附等温线研究
3.4.4 热力学研究
3.5 吸附机理研究
3.6 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的解析与再生
3.7 小结
第四章 交联CTS/Zr(IV)/BT复合物吸附水中的硝酸盐氮
4.1 交联CTS/Zr(IV)/BT复合物的制备及优化
4.1.1 交联剂种类的确定
4.1.2 交联剂浓度
4.1.3 交联时间对影响
4.2 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的表征
4.2.1 场扫描电镜分析
4.2.2 红外光谱分析
4.3 影响硝酸盐氮吸附效果的因素
4.3.1 吸附剂投加量的影响
4.3.2 起始料液浓度的影响
4.3.3 溶液pH的影响
4.3.4 共存阴离子的影响
4.4 模型分析
4.4.1 动力学方程
4.4.2 动力学模型研究
4.4.3 吸附等温线
4.4.4 热力学研究
4.5 吸附机理研究
4.6 小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
本文编号：3849016
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 水体氮磷污染的现状
1.2 氮磷污染治理现状
1.2.1 硝酸盐氮污染治理现状
1.2.2 磷污染治理现状
1.3 壳聚糖特性及吸附氮磷的研究现状
1.3.1 壳聚糖特性
1.3.2 改性壳聚糖吸附氮磷的研究现状
1.4 壳聚糖季铵盐特性及其吸附性能的研究现状
1.4.1 壳聚糖季铵盐特性
1.4.2 改性壳聚糖季铵盐吸附性能的研究现状
1.5 锆的特性及其吸附氮磷的研究现状
1.5.1 Zr(IV)的特性
1.5.2 Zr(IV)作改性材料吸附氮磷的研究现状
1.6 膨润土特性及其吸附氮磷的研究现状
1.6.1 膨润土特性
1.6.2 改性膨润土吸附氮磷的研究现状
1.7 本课题的研究思路
1.8 研究目的与内容
1.8.1 研究目的
1.8.2 研究内容
第二章 试验材料与方法
2.1 试验试剂与仪器
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验仪器
2.2 方法与步骤
2.2.1 表征方法
2.2.2 溶液的配制
2.2.3 吸附试验
2.2.4 吸附等温线
2.2.5 热力学方程
2.2.6 吸附剂的解析与再生
2.3 本章小结
第三章 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物吸附水中的磷酸根
3.1 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的制备及优化
3.1.1 交联剂种类的确定
3.1.2 交联时间的确定
3.1.3 Zr(IV)投加量的确定
3.2 对交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的表征
3.2.1 场扫描电镜分析
3.2.2 红外光谱分析
3.2.3 X射线衍射分析
3.3 影响磷酸根吸附效果的因素
3.3.1 吸附剂投加量的影响
3.3.2 磷酸根浓度的影响
3.3.3 溶液pH值的影响
3.3.4 共存阴离子的影响
3.3.5 吸附时间的影响
3.4 模型分析
3.4.1 动力学方程
3.4.2 动力学模型研究
3.4.3 吸附等温线研究
3.4.4 热力学研究
3.5 吸附机理研究
3.6 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的解析与再生
3.7 小结
第四章 交联CTS/Zr(IV)/BT复合物吸附水中的硝酸盐氮
4.1 交联CTS/Zr(IV)/BT复合物的制备及优化
4.1.1 交联剂种类的确定
4.1.2 交联剂浓度
4.1.3 交联时间对影响
4.2 交联HACC/Zr(IV)/BT复合物的表征
4.2.1 场扫描电镜分析
4.2.2 红外光谱分析
4.3 影响硝酸盐氮吸附效果的因素
4.3.1 吸附剂投加量的影响
4.3.2 起始料液浓度的影响
4.3.3 溶液pH的影响
4.3.4 共存阴离子的影响
4.4 模型分析
4.4.1 动力学方程
4.4.2 动力学模型研究
4.4.3 吸附等温线
4.4.4 热力学研究
4.5 吸附机理研究
4.6 小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
本文编号：3849016
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