改性花生壳炭对电解锰渣场污染地下水中氨氮的吸附研究

发布时间：2024-04-13 16:18

　　近年来,我国的电解锰行业的发展势头迅猛,但产生电解锰渣也给环境带来了极大的威胁。目前电解锰渣多采用露天填埋方式,降雨可能使其中的污染物渗入土壤进入地下水,氨氮则是其中的重要污染物之一。因此,对电解锰渣场污染地下水中的氨氮进行处理和控制具有重大的意义。由于目标水体存在锰离子使微生物生长困难,无法采用广泛使用的生物处理法,且电化学氧化法价格高昂,故本研究采用工艺简单、成本低廉的吸附法对电解锰渣场污染地下水中的氨氮去除进行研究。通过比选课题组前人所研究的生物炭材料对氨氮的吸附性能,选用了效果最佳的改性花生壳炭。探究了改性花生壳炭对氨氮的吸附效能,并优化和分析电解锰渣场污染地下中的氨氮的去除条件,分析其吸附机理,并考察了改性花生壳炭在动态吸附中的性能,并通过模型模拟获得预测参数。取得的主要结论有:①未改性和改性花生壳炭的影响因素实验中发现,未改性和改性花生壳炭吸附氨氮的量,随炭投加量的增加呈现出先增加后下降的趋势,随pH增加而增加,随溶液初始氨氮浓度升高而升高,随吸附时间的增长而呈现递增的趋势。当溶液中引入Mn(Ⅱ),其对改性花生壳炭吸附氨氮的影响较小②在等温吸附实验中发现,对于两种生物炭的吸...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 电解锰渣场污染地下水中氨氮的来源与危害
        1.1.1 电解锰渣场污染地下水中氨氮的来源
        1.1.2 电解锰渣场污染地下水中氨氮的危害
    1.2 电解锰渣场污染地下水中氨氮去除方法
    1.3 氨氮吸附材料的研究
    1.4 生物炭对氨氮的去除研究
        1.4.1 生物炭及对氨氮吸附机理研究
        1.4.2 生物炭的改性技术
        1.4.3 改性生物炭对氨氮的去除研究
    1.5 课题研究背景及意义
    1.6 研究目的及内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
    1.7 技术路线
2 改性花生壳炭的制备及对氨氮的吸附研究
    2.1 实验仪器和试剂
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 改性花生壳炭的制备方法
        2.2.2 单因素吸附实验
        2.2.3 竞争吸附实验
    2.3 未改性和改性花生壳炭的特性
    2.4 单因素影响研究
        2.4.1 投加量影响研究
        2.4.2 pH影响研究
        2.4.3 氨氮初始浓度
        2.4.4 吸附时间
    2.5 竞争吸附研究
    2.6 本章小结
3 改性花生壳炭对氨氮的吸附机理分析
    3.1 实验仪器和试剂
        3.1.1 实验仪器
        3.1.2 实验试剂
    3.2 实验方法
        3.2.1 吸附理论模型
        3.2.2 表征方法
    3.3 等温吸附研究
    3.4 吸附动力学研究
    3.5 理化性质分析
        3.5.1 表面形貌分析
        3.5.2 傅里叶红外光谱分析
        3.5.3 X射线光电子能谱分析
    3.6 改性花生壳炭对氨氮的吸附机理
    3.7 本章小结
4 改性花生壳炭对氨氮动态吸附性能
    4.1 实验仪器和试剂
        4.1.1 实验仪器
        4.1.2 实验试剂
        4.1.3 动态吸附装置
    4.2 实验原理和方法
        4.2.1 实验原理
        4.2.2 实验方法
    4.3 改性花生壳炭量对动态吸附过程中的影响
    4.4 初始氨氮浓度对动态吸附过程的影响
    4.5 流速对动态吸附过程的影响
    4.6 动态吸附动力学模型
        4.6.1 Thomas模型拟合
        4.6.2 Adam Bohart模型拟合
        4.6.3 Yoon Nelson模型拟合
    4.7 本章小结
5 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
附录
    A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
    B. 作者在攻读硕士学位期间取得的专利目录
    C. 作者在攻读硕士学位参加的科研课题目录
    D. 学位论文数据集
致谢



本文编号：3953308