CMC-CoFe 2 O 4 磁性吸附剂的制备及吸附回收磷的实验研究
发布时间：2024-03-04 22:32
由于磷资源的缺乏与磷污染导致水体富营养化之间的矛盾，因此，寻找一种能将污水中的磷去除并加以回收利用的方法，既可以改善水质、减少污染，又可以实现磷的循环，缓解磷资源的缺乏状况。 采用吸附法从废水中去除磷受到关注，然而，吸附法在实际应用中存在一系列的问题，其中吸附剂的解析、再生、固液分离、重复循环利用以及磷的回收成为难点。本文采用共沉淀法制备磁性羧甲基纤维素(CMC)-CoFe2O4复合材料，并以其为吸附剂采用吸附法处理含磷废水，并采用磁分离技术加以回收。考察了吸附反应时间、含磷废水的pH值、吸附剂投加量、含磷废水的初始浓度对吸附效果的影响，在最佳吸附条件下对吸附选择性以及吸附剂的解析和再生研究。以Ca5(OH)(PO4)3的形式回收解析后的磷。并对CMC-CoFe2O4进行了SEM、XRD、FT-IR表征。 实验结果表明：磁性吸附剂的CMC与CoFe2O4最佳质量比为0.4:1，吸附饱和反应时间为90min，含磷废水的最佳初始pH值为2.5，吸附剂的最佳投加...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 含磷废水的来源形态及危害
1.2.1 含磷废水的来源
1.2.2 废水中磷的形态
1.2.3 含磷废水的危害
1.3 污水除磷和回收磷的国内外研究现状
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 膜分离技术法
1.3.3 生物除磷法
1.3.4 吸附法
1.4 尖晶石铁氧体复合材料的概述
1.4.1 尖晶石铁氧体的结构
1.4.2 尖晶石铁氧体的表面性质和吸附行为
1.4.3 尖晶石铁氧体的制备方法
1.4.4 纤维素-铁氧体复合材料的制备
1.4.5 纤维素-铁氧体复合材料的应用
1.5 本课题研究的背景和主要研究的内容
1.5.1 本课题研究的背景
1.5.2 本课题研究的内容
第2章 实验材料和方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.2 实验常用仪器设备
2.3 材料制备
2.3.1 尖晶石铁氧体的制备
2.3.2 羧甲基纤维素-铁氧体复合材料的制备
2.4 材料性能的表征方法
2.4.1 扫描电镜分析(SEM)
2.4.2 X 射线衍射法(XRD)
2.4.3 红外光谱分析(FT-IR)
2.5 CMC-CoFe2O4吸附磷的实验
2.5.1 标准曲线的绘制
2.5.2 CMC-CoFe2O4对含磷废水的吸附实验方法
2.5.3 CMC-CoFe2O4吸附磁性效果图
2.6 本章小结
第3章 CMC-CoFe2O4吸附磷实验的研究及表征
3.1 CMC-CoFe2O4磁性纳米复合材料的表征
3.1.1 纳米材料扫描电镜分析(SEM)
3.1.2 纳米材料 X 射线衍射分析(XRD)
3.1.3 红外光谱分析(FT-IR)
3.2 吸附条件的确定
3.2.1 不同 CMC 加入量对吸附磷性能的影响
3.2.2 反应时间对吸附磷效果的影响
3.2.3 含磷废水的 pH 值对吸附磷效果的影响
3.2.4 吸附剂投加量对吸附磷效果的影响
3.2.5 含磷废水中磷的初始浓度对吸附磷效果的影响
3.2.6 CMC-CoFe2O4吸附含磷废水后扫描电镜分析(SEM)
3.2.7 CMC-CoFe2O4吸附含磷废水后 X 射线衍射分析(XRD)
3.2.8 CMC-CoFe2O4吸附含磷废水前后红外光谱分析(FT-IR)
3.3 吸附动力学研究
3.4 吸附等温线研究
3.4.1 吸附量的计算
3.4.2 吸附等温式
3.5 热力学分析
3.6 吸附选择性研究
3.7 本章小结
第4章 吸附剂的解吸和再生及磷回收的研究
4.1 吸附剂的解析和再生
4.1.1 吸附剂的解析
4.1.2 CMC-CoFe2O4解析后扫描电镜分析(SEM)
4.1.3 吸附剂的再生
4.1.4 CMC-CoFe2O4再生后扫描电镜分析(SEM)
4.1.5 CMC-CoFe2O4再生后 X 射线衍射分析(XRD)
4.1.6 CMC-CoFe2O4再生后的红外光谱分析(FT-IR)
4.2 磷的回收
4.2.1 Ca：P 对回收磷的影响
4.2.2 Ca：P = 2 的羟基磷灰石 XRD 表征
4.2.3 pH 值对磷回收率的影响
4.2.4 含磷废水中磷的初始浓度对磷回收率的影响
4.2.5 实际含磷解析液中磷的回收
4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3919268
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 含磷废水的来源形态及危害
1.2.1 含磷废水的来源
1.2.2 废水中磷的形态
1.2.3 含磷废水的危害
1.3 污水除磷和回收磷的国内外研究现状
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 膜分离技术法
1.3.3 生物除磷法
1.3.4 吸附法
1.4 尖晶石铁氧体复合材料的概述
1.4.1 尖晶石铁氧体的结构
1.4.2 尖晶石铁氧体的表面性质和吸附行为
1.4.3 尖晶石铁氧体的制备方法
1.4.4 纤维素-铁氧体复合材料的制备
1.4.5 纤维素-铁氧体复合材料的应用
1.5 本课题研究的背景和主要研究的内容
1.5.1 本课题研究的背景
1.5.2 本课题研究的内容
第2章 实验材料和方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.2 实验常用仪器设备
2.3 材料制备
2.3.1 尖晶石铁氧体的制备
2.3.2 羧甲基纤维素-铁氧体复合材料的制备
2.4 材料性能的表征方法
2.4.1 扫描电镜分析(SEM)
2.4.2 X 射线衍射法(XRD)
2.4.3 红外光谱分析(FT-IR)
2.5 CMC-CoFe2O4吸附磷的实验
2.5.1 标准曲线的绘制
2.5.2 CMC-CoFe2O4对含磷废水的吸附实验方法
2.5.3 CMC-CoFe2O4吸附磁性效果图
2.6 本章小结
第3章 CMC-CoFe2O4吸附磷实验的研究及表征
3.1 CMC-CoFe2O4磁性纳米复合材料的表征
3.1.1 纳米材料扫描电镜分析(SEM)
3.1.2 纳米材料 X 射线衍射分析(XRD)
3.1.3 红外光谱分析(FT-IR)
3.2 吸附条件的确定
3.2.1 不同 CMC 加入量对吸附磷性能的影响
3.2.2 反应时间对吸附磷效果的影响
3.2.3 含磷废水的 pH 值对吸附磷效果的影响
3.2.4 吸附剂投加量对吸附磷效果的影响
3.2.5 含磷废水中磷的初始浓度对吸附磷效果的影响
3.2.6 CMC-CoFe2O4吸附含磷废水后扫描电镜分析(SEM)
3.2.7 CMC-CoFe2O4吸附含磷废水后 X 射线衍射分析(XRD)
3.2.8 CMC-CoFe2O4吸附含磷废水前后红外光谱分析(FT-IR)
3.3 吸附动力学研究
3.4 吸附等温线研究
3.4.1 吸附量的计算
3.4.2 吸附等温式
3.5 热力学分析
3.6 吸附选择性研究
3.7 本章小结
第4章 吸附剂的解吸和再生及磷回收的研究
4.1 吸附剂的解析和再生
4.1.1 吸附剂的解析
4.1.2 CMC-CoFe2O4解析后扫描电镜分析(SEM)
4.1.3 吸附剂的再生
4.1.4 CMC-CoFe2O4再生后扫描电镜分析(SEM)
4.1.5 CMC-CoFe2O4再生后 X 射线衍射分析(XRD)
4.1.6 CMC-CoFe2O4再生后的红外光谱分析(FT-IR)
4.2 磷的回收
4.2.1 Ca：P 对回收磷的影响
4.2.2 Ca：P = 2 的羟基磷灰石 XRD 表征
4.2.3 pH 值对磷回收率的影响
4.2.4 含磷废水中磷的初始浓度对磷回收率的影响
4.2.5 实际含磷解析液中磷的回收
4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3919268
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