金属盐改性秸秆对水中低浓度磷的吸附特征研究
发布时间：2023-02-07 21:32
磷是富营养化的主要控制因子，目前污水处理厂关于磷的排放要求即使执行一级排放标准，也不能满足地表水环境质量标准要求，因此控制低浓度磷排放具有重要意义。我国秸秆资源丰富，若能将废弃或者燃烧的那部分小麦秸秆进行适当改性，应用于低浓度磷废水治理中，不仅提高秸秆的附加值，而且为解决水体富营养化开辟一条新途径。 本文使用碱液-超声波对小麦秸秆水解预处理后，进行醚化反应，并引入Al3+和Fe3+制备出两种不同的吸附剂Al-TWS和Fe-TWS，初步分析了它们的改性机理。并通过表征分析与静态吸附实验探讨它们的改性效果，从而选择改性效果较好的Al-TWS吸附剂进一步研究吸附机理与解吸再生性能。主要的研究内容和结论如下： 1、经过改性后，Al-TWS与Fe-TWS的物理化学性质具有较大的差异。在表面形貌方面，Al-TWS表面凹凸相间的形态与空腔结构更加明显；在化学组成方面，Al-TWS所暴露的活性官能团与氧化硅的含量更多；在晶体结构方面，Al-TWS具有更大的结晶度；在表面电性方面，Fe-TWS带负电荷，Al-TWS带正电荷；在热稳定性方面，Fe-TWS的热稳定...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水体富营养化
1.2 低浓度含磷配水的来源与形式
1.3 废水深度除磷的意义
1.4 吸附法在水溶液除磷技术中的应用
1.5 农作物秸秆的研究现状
1.5.1 农作物秸秆的组份
1.5.2 农作物秸秆的改性
1.6 本论文的研究意义、目的和内容
1.6.1 本论文的研究意义与目的
1.6.2 本论文研究的主要内容
第二章 铝盐与铁盐改性秸秆吸附剂的制备
2.1 实验材料与方法
2.1.1 小麦秸秆的来源
2.1.2 实验试剂及实验仪器
2.1.3 测定方法
2.1.4 吸附实验方法
2.2 改性秸秆吸附剂的制备
2.2.1 改性秸秆吸附剂的制备方法
2.2.2 改性秸秆组份分析
2.2.3 金属盐投加量的单因素实验分析
2.2.4 改性机理分析
2.3 本章小结
第三章 铝盐与铁盐改性秸秆的表征分析与吸附研究
3.1 实验试剂与实验仪器
3.2 实验方法
3.2.1 材料表征方法
3.2.2 静态吸附实验方法
3.3 表征结果分析
3.3.1 外观色泽变化
3.3.2 扫描电镜分析
3.3.3 红外光谱分析
3.3.4 X 射线衍射分析
3.3.5 Zeta 表面电位分析
3.3.6 热重分析
3.4 静态实验结果分析
3.4.1 吸附剂投加量对吸附低浓度磷的影响
3.4.2 PH 对吸附低浓度磷的影响
3.4.3 吸附前后 PH 的变化
3.4.4 环境介质对吸附低浓度磷的影响
3.4.5 初始磷浓度与温度对吸附低浓度磷的影响
3.5 本章小结
第四章 铝盐改性秸秆对磷的吸附机理研究
4.1 实验试剂与实验仪器
4.2 实验方法
4.3 吸附热力学与吸附动力学研究的主要模式
4.3.1 吸附等温线的拟合
4.3.2 吸附焓变、熵变和自由能变
4.3.3 吸附动力学模型的拟合
4.3.4 活化能的计算
4.4 吸附热力学与吸附动力学方程的结果与讨论
4.4.1 吸附等温线方程
4.4.2 吸附焓变、熵变和自由能
4.4.3 不同初始浓度的吸附动力学方程
4.4.4 不同温度的吸附动力学方程
4.4.5 颗粒内扩散方程
4.4.6 活化能的计算
4.5 扫描电镜分析
4.6 红外光谱分析
4.7 X 射线衍射分析
4.8 pH 因素的吸附特征研究
4.9 吸附机理研究
4.10 本章小结
第五章 铝盐改性秸秆对磷的解吸再生研究
5.1 实验试剂与实验仪器
5.2 实验方法
5.3 解吸原理
5.4 结果与讨论
5.4.1 温度与解吸剂对解吸效果的影响
5.4.2 解吸剂浓度对解吸效果的影响
5.4.3 溶液体积对解吸效果的影响
5.4.4 吸附再生
5.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3737458
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 水体富营养化
1.2 低浓度含磷配水的来源与形式
1.3 废水深度除磷的意义
1.4 吸附法在水溶液除磷技术中的应用
1.5 农作物秸秆的研究现状
1.5.1 农作物秸秆的组份
1.5.2 农作物秸秆的改性
1.6 本论文的研究意义、目的和内容
1.6.1 本论文的研究意义与目的
1.6.2 本论文研究的主要内容
第二章 铝盐与铁盐改性秸秆吸附剂的制备
2.1 实验材料与方法
2.1.1 小麦秸秆的来源
2.1.2 实验试剂及实验仪器
2.1.3 测定方法
2.1.4 吸附实验方法
2.2 改性秸秆吸附剂的制备
2.2.1 改性秸秆吸附剂的制备方法
2.2.2 改性秸秆组份分析
2.2.3 金属盐投加量的单因素实验分析
2.2.4 改性机理分析
2.3 本章小结
第三章 铝盐与铁盐改性秸秆的表征分析与吸附研究
3.1 实验试剂与实验仪器
3.2 实验方法
3.2.1 材料表征方法
3.2.2 静态吸附实验方法
3.3 表征结果分析
3.3.1 外观色泽变化
3.3.2 扫描电镜分析
3.3.3 红外光谱分析
3.3.4 X 射线衍射分析
3.3.5 Zeta 表面电位分析
3.3.6 热重分析
3.4 静态实验结果分析
3.4.1 吸附剂投加量对吸附低浓度磷的影响
3.4.2 PH 对吸附低浓度磷的影响
3.4.3 吸附前后 PH 的变化
3.4.4 环境介质对吸附低浓度磷的影响
3.4.5 初始磷浓度与温度对吸附低浓度磷的影响
3.5 本章小结
第四章 铝盐改性秸秆对磷的吸附机理研究
4.1 实验试剂与实验仪器
4.2 实验方法
4.3 吸附热力学与吸附动力学研究的主要模式
4.3.1 吸附等温线的拟合
4.3.2 吸附焓变、熵变和自由能变
4.3.3 吸附动力学模型的拟合
4.3.4 活化能的计算
4.4 吸附热力学与吸附动力学方程的结果与讨论
4.4.1 吸附等温线方程
4.4.2 吸附焓变、熵变和自由能
4.4.3 不同初始浓度的吸附动力学方程
4.4.4 不同温度的吸附动力学方程
4.4.5 颗粒内扩散方程
4.4.6 活化能的计算
4.5 扫描电镜分析
4.6 红外光谱分析
4.7 X 射线衍射分析
4.8 pH 因素的吸附特征研究
4.9 吸附机理研究
4.10 本章小结
第五章 铝盐改性秸秆对磷的解吸再生研究
5.1 实验试剂与实验仪器
5.2 实验方法
5.3 解吸原理
5.4 结果与讨论
5.4.1 温度与解吸剂对解吸效果的影响
5.4.2 解吸剂浓度对解吸效果的影响
5.4.3 溶液体积对解吸效果的影响
5.4.4 吸附再生
5.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3737458
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