改性氢氧化锆对水中低浓度磷酸盐的去除性能研究
发布时间：2023-08-05 20:40
磷是引起水体富营养化的限制性因素之一,过量的磷对湖泊、水库等生态系统的平衡造成了破坏。传统的水处理技术在处理低浓度含磷水和地表水时总难以达到优异的去除效果,而吸附法不仅可对低浓度磷进行稳定处理,还能对水中的磷进行回收利用。但是,实验室研发和制备的吸附除磷材料一般难以进行工业量产,无法进行大规模的实际工程应用。因此,寻找能进行工业量产并具有高效稳定性的吸附材料,通过优化运行参数使其能应用于实际的水处理工程中,成为了吸附除磷的研究重点和难点。本文通过对氢氧化锆吸附除磷材料进行改性,研制了一种能进行工业量产、循环再生、回收利用的氢氧化锆颗粒,通过优化材料的吸附除磷工艺参数,使材料在实际水处理工程应用中具备优异的连续除磷能力和回收利用率,对吸附除磷材料的工程化应用提供了一定的理论支持。本文的主要研究内容包括:采用分析纯和工业级氢氧化锆粉末吸附材料进行序批式低浓度含磷水处理实验,以获得了吸附材料的除磷性能基本参数;对工业级氢氧化锆粉末进行改性,制备了能工业量产的氢氧化锆颗粒,并对其进行了序批式和连续流实验,获得了材料的吸附除磷性能参数。本文的主要研究结果如下:(1)分析纯、工业级氢氧化锆粉末及自...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 前言
1.2 磷污染现状及处理需求
1.2.1 磷污染现状
1.2.2 磷污染处理需求
1.3 水体中磷的去除研究现状
1.3.1 化学沉淀法除磷
1.3.2 离子交换法除磷
1.3.3 膜分离法除磷
1.3.4 生物法除磷
1.3.5 吸附法除磷
1.4 锆系材料吸附除磷技术研究现状
1.4.1 锆系材料在水体污染物吸附领域的应用
1.4.2 氢氧化锆材料介绍
1.4.3 氢氧化锆在除磷工程应用问题
1.5 选题思路及主要研究内容
1.5.1 选题思路
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 技术路线
2 实验材料与方法
2.1 实验材料与设备
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要设备
2.1.3 实验水样
2.2 实验方法
2.2.1 氢氧化锆粉末除磷性能实验
2.2.2 氢氧化锆颗粒除磷性能实验
2.3 测试方法
2.3.1 分析表征方法
2.3.2 水质指标及测试方法
3 氢氧化锆粉末吸附除磷性能研究
3.1 吸附剂的表征
3.1.1 扫描电子显微镜表征(SEM)表征
3.1.2 比表面积与孔隙度(BET)表征
3.1.3 傅里叶红外光谱(FTIR)表征
3.2 粉末状材料吸附除磷性能研究
3.2.1 吸附剂投加量实验
3.2.2 溶液pH实验
3.2.3 吸附时间实验
3.2.4 吸附温度实验
3.2.5 共存阴离子实验
3.2.6 吸附容量实验
3.2.7 脱附液碱浓度实验
3.2.8 脱附时间实验
3.3 本章小结
4 氢氧化锆颗粒吸附除磷性能研究
4.1 吸附剂的表征
4.1.1 扫描电子显微镜表征(SEM)表征
4.1.2 比表面积与孔隙度(BET)表征
4.1.3 傅里叶红外光谱(FTIR)表征
4.2 序批式吸附除磷性能研究
4.2.1 吸附剂投加量实验
4.2.2 溶液pH实验
4.2.3 吸附时间实验
4.2.4 吸附温度实验
4.2.5 共存阴离子实验
4.2.6 脱附液碱浓度实验
4.2.7 脱附时间实验
4.2.8 改性前后材料性能参数对比
4.3 连续流吸附柱除磷性能研究
4.3.1 水力停留时间实验
4.3.2 脱附液碱浓度实验
4.3.3 循环再生实验
4.3.4 共存阴离子影响实验
4.3.5 实际含磷地表水处理实验
4.4 本章小结
5 氢氧化锆颗粒吸附除磷成本分析
5.1 连续流吸附柱实验费用分析
5.2 实际工程案例费用分析
5.3 本章小结
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表学术论文与研究成果
B.作者在攻读硕士学位期间主研和参与的科研项目
C.学位论文数据集
致谢
本文编号：3839281
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 前言
1.2 磷污染现状及处理需求
1.2.1 磷污染现状
1.2.2 磷污染处理需求
1.3 水体中磷的去除研究现状
1.3.1 化学沉淀法除磷
1.3.2 离子交换法除磷
1.3.3 膜分离法除磷
1.3.4 生物法除磷
1.3.5 吸附法除磷
1.4 锆系材料吸附除磷技术研究现状
1.4.1 锆系材料在水体污染物吸附领域的应用
1.4.2 氢氧化锆材料介绍
1.4.3 氢氧化锆在除磷工程应用问题
1.5 选题思路及主要研究内容
1.5.1 选题思路
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 技术路线
2 实验材料与方法
2.1 实验材料与设备
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要设备
2.1.3 实验水样
2.2 实验方法
2.2.1 氢氧化锆粉末除磷性能实验
2.2.2 氢氧化锆颗粒除磷性能实验
2.3 测试方法
2.3.1 分析表征方法
2.3.2 水质指标及测试方法
3 氢氧化锆粉末吸附除磷性能研究
3.1 吸附剂的表征
3.1.1 扫描电子显微镜表征(SEM)表征
3.1.2 比表面积与孔隙度(BET)表征
3.1.3 傅里叶红外光谱(FTIR)表征
3.2 粉末状材料吸附除磷性能研究
3.2.1 吸附剂投加量实验
3.2.2 溶液pH实验
3.2.3 吸附时间实验
3.2.4 吸附温度实验
3.2.5 共存阴离子实验
3.2.6 吸附容量实验
3.2.7 脱附液碱浓度实验
3.2.8 脱附时间实验
3.3 本章小结
4 氢氧化锆颗粒吸附除磷性能研究
4.1 吸附剂的表征
4.1.1 扫描电子显微镜表征(SEM)表征
4.1.2 比表面积与孔隙度(BET)表征
4.1.3 傅里叶红外光谱(FTIR)表征
4.2 序批式吸附除磷性能研究
4.2.1 吸附剂投加量实验
4.2.2 溶液pH实验
4.2.3 吸附时间实验
4.2.4 吸附温度实验
4.2.5 共存阴离子实验
4.2.6 脱附液碱浓度实验
4.2.7 脱附时间实验
4.2.8 改性前后材料性能参数对比
4.3 连续流吸附柱除磷性能研究
4.3.1 水力停留时间实验
4.3.2 脱附液碱浓度实验
4.3.3 循环再生实验
4.3.4 共存阴离子影响实验
4.3.5 实际含磷地表水处理实验
4.4 本章小结
5 氢氧化锆颗粒吸附除磷成本分析
5.1 连续流吸附柱实验费用分析
5.2 实际工程案例费用分析
5.3 本章小结
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间发表学术论文与研究成果
B.作者在攻读硕士学位期间主研和参与的科研项目
C.学位论文数据集
致谢
本文编号：3839281
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