饮用水净化用炭基滤芯的研究

发布时间：2022-10-05 17:36

　　我国饮用水现状严峻,椰壳活性炭滤芯具有良好的净化效果,但是其原材料价格居高不下。竹炭和竹活性炭具有良好的吸附性能,通过对比竹炭、竹活性炭以及椰壳活性炭三种原材料的性能,研究三种原材料成型滤芯的工艺以及滤芯的净化效果可为竹炭或竹活性炭作为滤芯生产的替代材料提供生产和理论依据。本文选用竹炭、竹活性炭以及椰壳活性炭作为原材料,对三种材料的基本性能进行分析研究,包括工业分析,碘吸附值对比,孔径结构对比研究,采用响应曲面法研究了三种材料制备成型滤芯的最佳工艺,对成型后的滤芯进行了净化性能以及滤芯微观结构的研究。主要研究结果如下:（1）三种材料中毛竹活性炭灰分含量最低,为3.2%,固定碳含量最高,为90.8%。毛竹炭的灰分最高,说明炭化程度最低,固定碳含量最低,为81.6%。竹炭的氮气吸附等温线属于IV型,竹活性炭和椰壳活性炭的氮气吸附脱附等温线属于I和IV的混合型。椰壳活性炭的比表面积最大,为727m2/g,竹活性炭为639 m2/g,竹炭的仅为112 m2/g,椰壳活性炭的碘吸附值最大,为874mg/g,竹活性炭的为747 mg/g,而竹炭的最小,说明椰壳活性炭和毛竹活性炭的吸附性较毛竹炭的好... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 活性炭净水研究现状
        1.2.2 竹炭饮用水净化研究进展
    1.3 研究内容、研究目标、研究意义及拟解决的关键问题
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目标
        1.3.3 研究意义
        1.3.4 拟解决的关键问题
    1.4 研究方案
        1.4.1 研究方案和方法
        1.4.2 技术路线
    1.5 课题特色与创新之处
    1.6 小结
2 原材料的性能表征
    2.1 试验材料与仪器
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 含水率测定
        2.2.2 灰分测定
        2.2.3 挥发分测定
        2.2.4 固定碳测定
        2.2.5 孔隙结构分析
        2.2.6 碘吸附值测定
        2.2.7 元素分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 工业分析
        2.3.2 孔径结构分析
        2.3.3 碘吸附值分析
        2.3.4 元素分析
    2.4 小结
3 滤芯成型工艺优化
    3.1 试验材料与仪器
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验仪器
    3.2 试验内容与方法
        3.2.1 制备工艺
        3.2.2 响应曲面法
        3.2.3 滤芯性能测定方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 回归分析
        3.3.2 竹炭滤芯响应曲面分析
        3.3.3 竹活性炭滤芯响应曲面分析
        3.3.4 椰壳活性炭滤芯响应曲面分析
    3.4 小结
4 滤芯饮用水净化效果研究
    4.1 试验材料与仪器
    4.2 试验内容与方法
        4.2.1 水质甲醛吸附试验
        4.2.2 COD_(Mn)的测定
        4.2.3 滤芯吸附容量的测试
        4.2.4 微量元素的测定
    4.3 结果与分析
        4.3.1 水质甲醛吸附试验结果分析
        4.3.2 吸附容量试验
        4.3.3 微量元素分析
    4.4 小结
5 滤芯微观表征
    5.1 试验材料与仪器
    5.2 试验方法
        5.2.1 X-射线衍射分析
        5.2.2 电子顺磁共振波谱
        5.2.3 扫描电子显微镜
    5.3 结果与分析
        5.3.1 X-射线衍射分析
        5.3.2 电子顺磁共振波谱
        5.3.3 SEM分析
    5.4 小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
个人简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]成型参数对桉树加工剩余物成型颗粒品质影响的实验研究[J]. 姜洋,李伟振,蒋恩臣,王功亮.  太阳能学报. 2017(04)
[4]活性炭负载纳米零价铁去除水中溴酸盐研究[J]. 晏江波,杨秀英,何勇,唐敏康,肖爱红.  应用化工. 2017(02)
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[8]我国水污染现状及治理措施[J]. 曲鸣宇.  企业技术开发. 2016(13)
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硕士论文
[1]配煤法制备柱状净水活性炭的研究[D]. 李婷.中国矿业大学 2015
[2]超高分子量聚乙烯/活性炭微孔滤材连续挤出成型研究[D]. 方晓峰.北京化工大学 2013
[3]成型活性炭用有机—无机复合胶粘剂的研究及应用[D]. 高翔.上海交通大学 2008
[4]竹炭对室内空气污染物吸附的研究[D]. 云虹.福建农林大学 2004
[5]竹炭吸附水中有机污染物的研究[D]. 陈文渊.福建农林大学 2004



本文编号：3686210