改性水滑石对黑臭水体中磷的吸附与缓释特征研究

发布时间：2023-04-03 01:32

　　在水体富营养化和全球“磷危机”驱动下,从富磷水体中回收磷并资源化利用已成为水环境研究热点。黑臭水体治理中后期面临突出的磷过剩问题,从黑臭水体中去除并回收磷素不但长效化保障水环境治理效果,更能实现污水磷资源化利用。本研究以城市黑臭水体为对象,调研了江苏省典型黑臭水体并采集样品,分析了黑臭水体水质特征。基于黑臭水体磷过剩、溶解性有机质含量较高的特点,开展了改性水滑石在黑臭水体模拟溶液中磷吸附实验,探究了改性水滑石在不同磷含量和p H溶液中对磷酸根的吸附动力学;阐明了改性水滑石磷吸附过程中溶解性有机质与磷酸根的相互影响与作用机制。通过营养质缓释实验,分析了富磷水滑石中磷素和有机质的缓释行为,评价了富磷水滑石的稳定性和资源化利用潜力。主要结论如下:(1)调研的江苏省不同治理程度的典型城市黑臭水体结果显示:磷浓度在0.14mg/L～3.09 mg/L范围,处于较高水平。序批吸附实验结果表明300℃煅烧的改性水滑石对不同p H值和初始磷浓度溶液以及黑臭水体水样中的磷均表现出优良的去除性能。在p H值为6.5～8.0范围内,改性水滑石对磷的吸附量受p H值影响较小;在磷初始浓度为2.10 mg/L～...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 黑臭水体水质特征及磷的赋存形态
        1.2.2 富磷水体磷去除与回收技术
        1.2.3 改性水滑石除磷研究
        1.2.4 研究切入点
    1.3 研究目标和内容及技术路线
        1.3.1 研究目标和内容
        1.3.2 研究技术路线
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验试剂与设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 实验设计与方法
        2.2.1 模拟溶液配置
        2.2.2 改性水滑石的制备
        2.2.3 吸附实验
        2.2.4 富磷水滑石的缓释实验
    2.3 样品分析与测定
        2.3.1 水样分析
        2.3.2 固体样品分析
    2.4 数据分析与计算方法
        2.4.1 吸附量的计算
        2.4.2 动力学模型
        2.4.3 等温吸附模型
        2.4.4 释放率的计算
第三章 黑臭水体调研及水质分析
    3.1 研究区域
    3.2 盐城市黑臭水体调研
    3.3 扬州市黑臭水体调研
    3.4 本章小结
第四章 改性水滑石对黑臭水体中磷的吸附行为
    4.1 改性水滑石的表征
        4.1.1 改性水滑石的XRD分析
        4.1.2 改性水滑石的SEM分析
    4.2 改性水滑石对黑臭水体中磷的吸附动力学
        4.2.1 模拟溶液中的磷吸附动力学
        4.2.2 黑臭水体中的磷吸附动力学
    4.3 本章小结
第五章 溶解性有机质对改性水滑石吸附磷的影响及机理
    5.1 溶解性有机质对改性水滑石磷吸附行为的影响
        5.1.1 腐殖酸对改性水滑石吸附磷的影响
        5.1.2 磷酸根对改性水滑石吸附腐殖酸的影响
        5.1.3 讨论
    5.2 溶解性有机质影响水滑石吸附磷的作用机制探讨
        5.2.1 不同反应溶液中HA的吸附组分研究
        5.2.2 改性水滑石对磷和腐殖酸吸附的相互作用
        5.2.3 讨论
    5.3 本章小结
第六章 富磷水滑石营养质的缓释特征研究
    6.1 富磷水滑石的表征
        6.1.1 富磷水滑石SEM分析
        6.1.2 富磷水滑石红外光谱(FTIR)分析
    6.2 富磷水滑石营养质的释放行为
        6.2.1 富磷水滑石磷的释放行为
        6.2.2 富磷水滑石有机碳的释放行为
    6.3 改性水滑石材料的稳定性
        6.3.1 不同处理后改性水滑石的表征比较
        6.3.2 富磷水滑石缓释营养质的p H变化
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3780379