聚丙烯酸系树脂负载碳酸镧吸附除磷性能研究

发布时间：2023-04-23 13:08

　　磷既是自然界生命活动和农业生产中不可或缺的不可再生资源,又是引起水体富营养化的主要限制元素。在磷资源短缺和磷引起的水体富营养化日益严峻的双重压力下,人类社会对污水中的磷进行深度处理和磷资源回收技术的需求日益迫切。碳酸镧是一种高度不溶的稀土金属化合物,其对水中的磷酸根有很强的结合能力。本研究以大孔聚丙烯酸系阴离子交换树脂D213为载体,通过原位沉淀法将纳米碳酸镧颗粒(NLC)负载于树脂孔道中制备杂合吸附剂NLC@213,用于去除污水中的磷酸根。采用ICP-OES,SEM-EDX,FT-IR,TEM,XPS,XRD,Zeta电位和BET等技术手段对NLC@213的理化结构进行表征。静态吸附实验结果表明,NLC@213能够在较宽的pH范围内有效的去除水溶液中的磷酸根;NLC@213对磷酸根的吸附符合Double-Langmuir等温吸附模型,是自发的吸热过程,在30℃时,最大吸附容量达到53.64 mg P/g;吸附过程符合准一级动力学方程,当磷酸根初始浓度为10 mg P/L时,6 h可达到吸附平衡;不同的共存无机阴离子对NLC@213吸附磷酸根的抑制作用大小顺序为SO₄

【文章页数】：89 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
        1.1.1 水体富营养化
        1.1.2 水体中磷的来源及存在形态
        1.1.3 磷资源的短缺现状
    1.2 现有除磷技术
        1.2.1 生物法
        1.2.2 生态法
        1.2.3 化学沉淀法
        1.2.4 吸附法
    1.3 树脂基杂合金属化合物纳米粒子吸附剂研究现状
        1.3.1 镧元素除磷研究进展
        1.3.2 影响载体树脂吸附性能的因素与选型
    1.4 课题的研究意义与内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究路线
第二章 吸附剂的合成与表征
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与仪器
    2.3 实验内容与分析方法
        2.3.1 材料的合成与优化
        2.3.2 吸附实验方法
        2.3.3 磷酸根的分析方法
        2.3.4 吸附剂的表征方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 材料的优化结果
        2.4.2 表征结果
    2.5 本章小结
第三章 吸附剂对磷酸根的吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器
    3.3 实验内容与分析方法
        3.3.1 实验内容
        3.3.2 分析方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 pH影响
        3.4.2 吸附等温线
        3.4.3 吸附热力学
        3.4.4 吸附动力学
        3.4.5 共存无机阴离子竞争实验
        3.4.6 脱附条件优化
        3.4.7 共存有机酸影响
    3.5 本章小结
第四章 实际废水的动态吸脱附性能及吸附机理研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与仪器
    4.3 实验内容与分析方法
        4.3.1 实验内容
        4.3.2 分析方法
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 动态柱实验
        4.4.2 吸附机理研究
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
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本文编号：3799781